EP2299231B1 - Haltemodul für Wärmetauscherrohre - Google Patents

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Publication number
EP2299231B1
EP2299231B1 EP10169523.7A EP10169523A EP2299231B1 EP 2299231 B1 EP2299231 B1 EP 2299231B1 EP 10169523 A EP10169523 A EP 10169523A EP 2299231 B1 EP2299231 B1 EP 2299231B1
Authority
EP
European Patent Office
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holding module
heat exchanger
module half
plug
modules
Prior art date
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Not-in-force
Application number
EP10169523.7A
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French (fr)
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EP2299231A2 (de
EP2299231A3 (de
Inventor
Johann Justl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krones AG
Original Assignee
Krones AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Krones AG filed Critical Krones AG
Publication of EP2299231A2 publication Critical patent/EP2299231A2/de
Publication of EP2299231A3 publication Critical patent/EP2299231A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2299231B1 publication Critical patent/EP2299231B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • 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
    • F28F9/007—Auxiliary supports for elements
    • F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
    • F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49826—Assembling or joining

Definitions

  • the invention relates to a holding module for heat exchanger tubes, according to claim 1, a frame for heat exchanger tubes with a plurality of holding modules according to claim 5 and a method for setting up a frame for heat exchanger tubes.
  • heat exchangers in particular tubular heat exchangers, are widely used for the transfer of heat energy from a medium to a second medium.
  • the tubular heat exchangers include z. B., as will be explained in more detail below, a heat exchanger tube, d. h., A jacket tube, in which a plurality of inner tubes are arranged, but at least an inner tube.
  • the heat exchanger tubes are held by means of frames and shelves.
  • the conventional racks have a high space requirement and, moreover, the production of such racks and their assembly is complicated and expensive.
  • the known racks are set to a certain size and not flexibly expandable.
  • the document JP S62 94796 A describes a holding module according to the preamble of claim 1 and a method for setting up a frame for heat exchanger tubes with a holding module. Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a device and a method by means of which heat exchanger tubes can be kept simpler, more space-saving and less expensive, wherein the device is in particular flexibly expandable.
  • a holding module has a lower module half with a plurality of recesses, in each of which a heat exchanger tube can be inserted, and an upper holding module half, which also has a plurality of recesses and which can be placed on the lower holding module half such that their recesses lie opposite the recesses of the lower holding module half, in such a way in that the heat exchanger tubes are held in the recesses.
  • a connecting element connects the upper and the lower half.
  • the heat exchanger tube can be easily inserted and then the second half are placed on top.
  • the structure of the frame takes place gradually along with the layering the heat exchanger tubes. It is layered layer by layer until a certain frame height is reached.
  • the height can be flexibly adapted to specific requirements.
  • the system can also be flexibly upgraded later on.
  • the system can be expanded as required.
  • the frame according to the invention is significantly cheaper than the known frame racks.
  • the assembly of the individual modules is very simple and fast. In addition, there is an improved design.
  • the connecting element which connects the upper and lower holding module half, a plug-in element which can be plugged onto the lower holding module half, wherein the upper holding module half is plugged onto the plug-in element.
  • a connecting element is inexpensive and moreover, it allows easy installation.
  • the plug element preferably runs in the longitudinal direction of the heat exchanger tubes and ensures a stable connection.
  • the upper and lower holding module half are identical.
  • the entire holding module can be made very inexpensive.
  • the upper and / or lower holding module half of the holding module is formed so that it has a substantially U-shaped cross section with two opposite side walls and an intermediate bottom, wherein the recesses are formed in the side walls.
  • each module half has two bearing surfaces for the heat exchanger tube and allows the heat exchanger tube rests well. Due to the U-shaped design, the weight of the holding module can be substantially reduced.
  • the plug element can, for. Example, be constructed so that it has at least two upper and / or at least two lower openings into which the side walls of the upper and lower holding module half can be inserted or the lower holding module half and / or the upper holding module half is constructed so that they have in the side walls openings into which the plug element can be inserted.
  • a frame for the heat exchanger tubes has at least a first and a second unit, in each of which a plurality of modules are arranged one above the other, in which case the mutually parallel heat exchanger tubes of the first and the at least second unit.
  • different numbers of units can be used.
  • each level can be equipped differently.
  • the units do not have to be completely filled.
  • the modules arranged one above the other in the units can be fixed together by a fixing device.
  • the modules z. B. have arranged through openings, into which then a fixing rod can be inserted from above.
  • the individual modules arranged one above the other remain correctly aligned with each other.
  • lateral cross struts for clamping can be arranged between the holding element units.
  • the lowermost holding module half of each holding module unit may be fixedly connected to a floor frame.
  • the lowermost holding module half has a firm hold and allows a safe construction of the modules to be arranged above it.
  • a plurality of mutually spaced holding module halves are provided (step a). Then, the heat exchanger tubes are inserted into the recesses of the lower holding module halves (step b). Finally, the plurality of upper holding module halves are placed on the tubes, such that the recesses are turned towards and receive the tubes (step c). On the upper side of the upper half of the holding module, which has already been installed, a lower holding module half can then be placed in turn to produce a further module (step d). The steps d, b, c can be repeated until a desired frame height is reached.
  • step a or b the holding module halves are fixed.
  • at least one plug-in element can be inserted into the lower holding module half and the upper holding module half can be plugged onto the at least one plug-in element in step c.
  • the modules arranged one above the other in a unit can then be fixed again to each other in order to obtain an overall stable system.
  • FIG. 6 shows the basic structure of a heat exchanger tube 12.
  • the heat exchanger tube 12 here comprises a jacket or outer tube 18 with a secondary inlet 13 and a secondary outlet 14.
  • a plurality of inner tubes In the casing tube 18 a plurality of inner tubes, but at least one inner tube or tube bundle 17 are arranged which have a corresponding primary-side inlet 15 and outlet 16.
  • the individual heat exchanger tubes 12 can be interconnected in series with each other in series, ie, that then, for example, the outlet 16 of a first heat exchanger tube with the inlet 15 of a subsequent, z. B. arranged parallel to it, heat exchanger tube is connected and the drain 14 with the inlet 13 of a subsequent tube.
  • the interconnection of the inlets 15 and 16 operations can be done for example via pipe bends.
  • the connection of the processes 14 with the inlets 13 can also be done by appropriate pipe connections.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a holding module for holding a plurality of mutually parallel heat exchanger tubes 12, which are not shown here for simplicity.
  • a holding module 1 in this case comprises a lower holding module half 1 b, which has a plurality of recesses 3 b, in each of which a heat exchanger tube 12 can be inserted and an upper holding module half 1 a, which has a plurality of recesses 3a, and which can be placed on the lower holding module half 1 b, that the recesses 3a are opposed to the recesses 3b, such that the heat exchanger tube can be held firmly in the recesses 3a, b.
  • the inner diameter of the substantially circular Recess 3a, b corresponds substantially to the outer diameter of the heat exchanger tube 12, such that the tube is held against slipping.
  • the holding modules are designed such that one of the units 30, 31, 32, 33 serve as a fixed and the other as a loose bearing, so that the different thermal expansion of the individual heat exchanger tubes is compensated relative to the frame.
  • each holding module half is formed so that it has a U-shaped cross section, so that the holding module 1 is hollow inside and has a low weight.
  • the openings 3a, b are formed in the opposite side walls 5a, b and 6a, b of the module halves 1 a, b. Between the side walls 5a, b and 6a, b is in each case a bottom 7a, b.
  • six recesses 3a, b are provided for six heat exchanger tubes arranged parallel to one another in a plane.
  • about two to ten such openings are provided side by side.
  • Opposing openings 9a, b are provided in the two floors 7a, b, into which a fixing rod 20 (see FIG. 2) for fixing holding modules arranged one above the other is provided FIG. 5 ) can be inserted.
  • a connecting element preferably a plug-in element 11
  • the plug-in element can be plugged onto the lower holding module half 1 b, with the holding module half 1 a being pushed onto the plug-in element 1.
  • a holding module 3 comprises such plug-in elements 11.
  • the number of plug-in elements 11 depends on the size of the holding module.
  • the plug-in element extends in the longitudinal direction of the heat exchanger tubes 12.
  • the plug-in element has two openings 19a at the top and two openings 19b at the bottom.
  • the side walls 6a, b and 5a, b are inserted.
  • the lower holding module half 1 b and the upper holding module half 1 a in the side walls have openings into which the plug-in element 11, which then requires no corresponding openings, can be inserted.
  • Several holding modules 1 can be arranged one above the other, as shown FIG. 4 evident.
  • FIG. 4 shows, for example, 3 holding modules 1 which are arranged one above the other, wherein in the construction of 3 heat exchanger tubes 12 were inserted and the individual halves were connected to each other via the plug-in elements 11. This results in a self-supporting unit.
  • FIG. 5 is a frame for heat exchanger tubes with a plurality of holding modules 1, as described above, shown.
  • the holding modules 1 correspond to the holding modules described above.
  • the heat exchanger tubes 12 are not shown.
  • the frame has a plurality of units 30, 31, 32, in which a plurality of holding modules 1 are arranged one above the other. In this embodiment, four units are provided.
  • the heat exchanger tubes 12 arranged in parallel are held by the holding modules in the respective units 30, 31, 32, 33.
  • the lowermost holding module half 1b of each holding module unit 30-33 can be firmly fixed to a frame 27 which can stand on corresponding feet. Then, as many heat module halves and heat exchanger tubes are layered layer by layer until a desired height is reached.
  • each unit can be fixed together by a fixing device 9, 20.
  • a fixing device 9, 20 For this purpose, as already described above, in each module 1 a passage opening 9 (openings 9a, b in the bottom of the holding module halves) is provided. A fixing rod 20 is pushed through the openings and fastened for example by screwing. There are two fixing devices 20, 9 per unit.
  • the stacked holding modules 1 can then, for. B. with cross braces 23 between the units 30, 31, 32, 33 are braced.
  • the cross struts 23 can either (not shown) attach directly to the modules or with frame members 26 which are fastened between the units.
  • side trim parts 21, 22 can be attached to the open sides of the frame.
  • an upper panel 24 may be disposed between the individual units. Here, the upper panels 24, the openings 25 have above the corresponding openings 9, also held by the fixing rod 20.
  • FIG. 7 shows a frame with fairing.
  • the system according to the invention has the advantage that the number of heat exchanger tubes arranged in a plane can be varied, ie that, for example, not all recesses of tubes have to be occupied. Also, the number of stacked modules or tubes can be easily varied by stacking the desired number of modules one above the other.
  • the heat exchanger tubes 12 via (not shown) and can be connected to each other depending on the interconnection via corresponding pipe bends or connecting elements, as well as in connection with FIG. 6 has been described. In this case, a connection can be made both vertically and horizontally. The center distance of the openings is the same for the same units.
  • step a a more spaced apart lower holding module halves 1 b.
  • the holding module halves 1 b are attached to the frame 27.
  • step b the heat exchanger tubes 12 in the lowest heat exchanger half 1 b of each unit 30, 31, 32, 33 inserted (step b).
  • An upper holding module half 1a is now placed on the tubes in each unit 30, 31, 32, 33 so that the recesses 3a are turned towards the tubes 12 and receive and hold them.
  • step a or b the plug element 11 is inserted into the lower holding module half 1 b, wherein the upper holding module half 1 a is plugged into the plug element 11 in step c.
  • a lower holding module half 1b of another module can be placed so that the bottom 7b comes to rest on the bottom 7a.
  • the steps a, b, c can be repeated until a predetermined frame height is reached.
  • the modules arranged one above the other in the individual units 30, 31, 32, 33, as explained above, can be fixed to one another via the fixing device 20, 9 by guiding and screwing the rod 20 through the openings 9.
  • cross braces can still be arranged and, as desired, the elongate trim elements 21, the upper trim elements 24 and the lateral trim elements 22 are arranged.
  • Frame parts 26 can be arranged between the individual units.
  • the heat exchanger tubes can be mounted very easily. It results in a very appealing design.
  • the modular structure is flexibly expandable in height.
  • the compact design is extremely space-saving.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Haltemodul für Wärmetauscherrohre, gemäß Anspruch 1 ein Gestell für Wärmetauscherrohre mit mehreren Haltemodulen gemäß Anspruch 5 sowie ein Verfahren zum Aufstellen eines Gestells für Wärmetauscherrohre. gemäß Anspruch 10 Wärmetauscher, insbesondere Röhrenwärmetauscher, werden weit verbreitet zur Übertragung von Wärmeenergie von einem Medium auf ein zweites Medium verwendet. Dabei werden, je nach Anwendung, mehrere Röhrenwärmetauscher in einzelnen Sektionen zusammengefasst. Die Röhrenwärmetauscher umfassen dabei z. B., wie nachfolgend noch näher erläutert wird, ein Wärmetauscherrohr, d. h., ein Mantelrohr, in dem eine Vielzahl von Innenrohren angeordnet sind, zumindest jedoch ein Innenrohr. Die Wärmetauscherrohre werden mit Hilfe von Rahmen und Regalgestellen gehalten.
  • Die herkömmlichen Gestelle weisen jedoch einen hohen Platzbedarf auf und darüber hinaus ist die Herstellung solcher Gestelle und deren Bestückung aufwendig und teuer. Die bekannten Gestelle sind auf eine bestimme Größe festgelegt und nicht flexibel erweiterbar.
  • Das Dokument JP S62 94796 A beschreibt ein Haltemodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Aufstellen eines Gestells für Wärmetauscherrohre mit einem Haltemodul. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, mit denen Wärmetauscherrohre einfacher, platzsparender und kostengünstiger gehalten werden können, wobei die Vorrichtung insbesondere flexibel erweiterbar ist.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale der Ansprüche 1 bis 13 gelöst.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung werden für das modular aufgebaute Gestell für die Wärmetauscherrohre einzelne Haltemodule verwendet. Ein Haltemodul weist eine untere Modulhälfte mit mehreren Aussparungen auf, in die jeweils ein Wärmetauscherrohr einlegbar ist, sowie eine obere Haltemodulhälfte, die ebenfalls mehrere Aussparungen aufweist und die derart auf die untere Haltemodulhälfte aufsetzbar ist, dass ihre Aussparungen den Aussparungen der unteren Haltemodulhälfte gegenüberliegen, derart, dass die Wärmetauscherrohre in den Aussparungen gehalten werden.
  • Ein Verbindungselement verbindet die obere und die untere Hälfte. Somit kann in das Haltemodul das Wärmetauscherrohr einfach eingelegt werden und dann die zweite Hälfte oben aufgesetzt werden. Der Aufbau des Gestells erfolgt schrittweise zusammen mit dem Aufschichten der Wärmetauscherrohre. Es wird Ebene für Ebene aufgeschichtet bis eine bestimmte Gestellhöhe erreicht ist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine sehr kompakte Bauweise erzielt werden. Durch den modularen Aufbau kann die Höhe flexibel an bestimmte Erfordernisse angepasst werden. Das System ist auch nachträglich flexibel in der Höhe erweiterbar. Das System ist beliebig erweiterbar. Das erfindungsgemäße Gestell ist deutlich kostengünstiger als die bekannten Rahmengestelle. Auch die Montage der einzelnen Module ist sehr einfach und schnell. Darüber hinaus ergibt sich ein verbessertes Design.
  • Erfindungsgemäß ist das Verbindungselement, das die obere und untere Haltemodulhälfte verbindet, ein Steckelement, das auf die untere Haltemodulhälfte aufsteckbar ist, wobei die obere Haltemodulhälfte auf das Steckelement gesteckt wird. Ein solches Verbindungselement ist kostengünstig und darüber hinaus ermöglicht es eine einfache Montage.
  • Das Steckelement verläuft vorzugsweise in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre und sorgt für eine stabile Verbindung.
  • Vorteilhafterweise sind die obere und untere Haltemodulhälfte baugleich. Somit kann das gesamte Haltemodul sehr kostengünstig gefertigt werden.
  • Erfindungsgemäß ist die obere und/oder untere Haltemodulhälfte des Haltemoduls so gebildet, dass sie einen im Wesentlichen U-förmigen Querschnitt mit zwei gegenüberliegenden Seitenwänden und einem dazwischenliegenden Boden aufweist, wobei die Aussparungen in den Seitenwänden ausgebildet sind. Somit weist jede Modulhälfte zwei Auflageflächen für das Wärmetauscherrohr auf und ermöglicht, dass das Wärmetauscherrohr gut aufliegt. Durch die U-förmige Ausbildung kann das Gewicht des Haltemoduls wesentlich reduziert werden.
  • Das Steckelement kann z. B. so aufgebaut sein, dass es mindestens zwei obere und/oder mindestens zwei untere Öffnungen aufweist, in die die Seitenwandungen der oberen bzw. der unteren Haltemodulhälfte einsteckbar sind oder aber die untere Haltemodulhälfte und/oder die obere Haltemodulhälfte ist so aufgebaut, dass sie in den Seitenwandungen Öffnungen aufweisen, in die das Steckelement gesteckt werden kann.
  • Ein Gestell für die Wärmetauscherrohre weist mindestens eine erste und eine zweite Einheit auf, in denen jeweils mehrere Module übereinander angeordnet sind, wobei dann die parallel zueinander angeordneten Wärmetauscherrohre von der ersten und der mindestens zweiten Einheit gehalten werden. Je nach Länge der Rohre können unterschiedlich viele Einheiten zum Einsatz kommen. Ebenso kann je nach Durchmesser und Anzahl der Wärmetauscherrohre jede Ebene unterschiedlich ausgestattet werden. Die Einheiten müssen nicht vollständig befüllt sein. Die in den Einheiten übereinander angeordneten Module können durch eine Fixiereinrichtung miteinander fixiert werden. Zum Fixieren der Module in einer jeweiligen Einheit können die Module z. B. übereinander angeordnete Durchgangsöffnungen aufweisen, in die dann ein Fixierstab von oben eingeschoben werden kann. Somit bleiben die einzelnen übereinander angeordneten Module korrekt zueinander ausgerichtet. Zum noch besseren Fixieren können zwischen den Halteelementeinheiten seitliche Querstreben zum Verspannen angeordnet werden.
  • Die unterste Haltemodulhälfte jeder Haltemoduleinheit kann fest mit einem Bodenrahmen verbunden sein. Somit hat die unterste Haltemodulhälfte einen festen Halt und ermöglicht ein sicheres Aufbauen der darüber anzuordnenden Module.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden mehrere voneinander beabstandete Haltemodulhälften bereitgestellt (Schritt a). Dann werden die Wärmetauscherrohre in die Aussparungen der unteren Haltemodulhälften eingelegt (Schritt b). Schließlich werden die mehreren oberen Haltemodulhälften auf die Rohre aufgelegt, derart, dass die Aussparungen zu den Rohren gewandt sind und diese aufnehmen (Schritt c). Auf die Oberseite der nun bereits verbauten oberen Haltemodulhälfte kann dann wiederum zur Herstellung eines weiteren Moduls eine untere Haltemodulhälfte aufgesetzt werden (Schritt d). Die Schritte d, b, c können so oft wiederholt werden, bis eine gewünschte Gestellhöhe erreicht ist.
  • Nach Schritt a oder b werden die Haltemodulhälften fixiert. Dazu kann nach Schritt a oder b mindestens ein Steckelement in die untere Haltemodulhälfte gesteckt werden und die obere Haltemodulhälfte in Schritt c auf das mindestens eine Steckelement aufgesteckt werden. Somit ergibt sich ein einfaches selbsttragendes Baukastensystem. Auch die in einer Einheit übereinander angeordneten Module können dann untereinander nochmals fixiert werden, um ein insgesamt stabiles System zu erhalten.
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme der folgenden Figuren näher erläutert:
    • Fig. 1
    zeigt in perspektivischer Darstellung ein Haltemodul gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 2
    zeigt in perspektivischer Darstellung eine untere Haltemodulhälfte mit eingestecktem Steckelement;
    Fig. 3
    zeigt schematisch eine Vorderansicht eines Steckelements gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 4
    zeigt eine perspektivische Darstellung von drei übereinander angeordneten Haltemodulen gemäß der vorliegenden Erfindung;
    Fig. 5
    zeigt eine teilweise aufgerissene schematische perspektivische Darstellung eines Gestells gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei die Wärmetauscherrohre nicht dargestellt sind;
    Fig. 6
    zeigt schematisch ein Beispiel für ein Wärmetauscherrohr;
    Fig. 7
    zeigt ein Gestell gemäß der vorliegenden Erfindung in perspektivischer Darstellung
  • Figur 6 zeigt den grundlegenden Aufbau eines Wärmetauscherrohrs 12. Das Wärmetauscherrohr 12 umfasst hier ein Mantel- bzw. Außenrohr 18 mit einem sekundärseitigen Zulauf 13 und einem sekundärseitigen Auslauf 14. In dem Mantelrohr 18 sind mehrere Innenrohre, mindestens jedoch ein Innenrohr, bzw. Rohrbündel 17 angeordnet, die einen entsprechenden primärseitigen Zulauf 15 und Ablauf 16 aufweisen. Die einzelnen Wärmetauscherrohre 12 können in einzelnen Sektionen miteinander in Reihe verschaltet werden, d. h., dass dann beispielsweise der Ablauf 16 eines ersten Wärmetauscherrohrs mit dem Zulauf 15 eines nachfolgenden, z. B. parallel dazu angeordneten, Wärmetauscherrohrs verbunden ist und der Ablauf 14 mit dem Zulauf 13 eines nachfolgenden Rohrs. Das Verschalten der Zuläufe 15 und Abläufe 16 kann beispielsweise über Rohrbögen erfolgen. Das Verbinden der Abläufe 14 mit den Zuläufen 13 kann auch durch entsprechende Rohrverbindungen erfolgen.
  • Figur 1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Haltemodul zum Halten von mehreren parallel zueinander verlaufenden Wärmetauscherrohren 12, die der Einfachheit halber hier nicht dargestellt sind. Ein Haltemodul 1 umfasst dabei eine untere Haltemodulhälfte 1 b, die mehrere Aussparungen 3b aufweist, in die jeweils ein Wärmetauscherrohr 12 einlegbar ist und eine obere Haltemodulhälfte 1 a, die mehrere Aussparungen 3a aufweist, und die derart auf die untere Haltemodulhälfte 1 b aufsetzbar ist, dass die Aussparungen 3a den Aussparungen 3b gegenüber liegen, derart, dass das Wärmetauscherrohr fest in den Aussparungen 3a, b gehalten werden kann. Der Innendurchmesser der im Wesentlichen kreisförmigen Aussparung 3a, b entspricht dabei im Wesentlichen dem Außendurchmesser des Wärmetauscherrohrs 12, derart, dass das Rohr verrutschsicher gehalten wird.
  • In der Regel sind die Haltemodule derart ausgebildet, dass eine der Einheiten 30, 31, 32, 33 als festes und die anderen als loses Lager dienen, so dass die unterschiedliche Wärmeausdehnung der einzelnen Wärmetauscherrohre gegenüber dem Gestell kompensiert wird.
  • Wie insbesondere auch aus Figur 2 hervorgeht, ist jede Haltemodulhälfte so ausgebildet, dass sie einen U-förmigen Querschnitt aufweist, sodass das Haltemodul 1 innen hohlförmig ausgebildet ist und ein nur geringes Gewicht aufweist. Die Öffnungen 3a, b sind in den gegenüberliegenden Seitenwänden 5a, b und 6a, b der Modulhälften 1 a, b ausgebildet. Zwischen den Seitenwänden 5a, b und 6a, b liegt jeweils ein Boden 7a, b. In diesem Beispiel sind sechs Aussparungen 3a, b für sechs parallel zueinander in einer Ebene angeordnete Wärmetauscherrohre vorgesehen. Vorteilhafterweise werden etwa zwei bis zehn derartige Öffnungen nebeneinander vorgesehen. An Vorder- und Endseite des Haltemoduls 1 sind Winkel 8a, b angeformt, damit nach Aufbau der einzelnen Haltemodule Querstreben und/oder eine Verkleidung, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, angeordnet werden kann. In den beiden Böden 7a, b sind gegenüberliegende Öffnungen 9a, b vorgesehen, in die zum Fixieren von übereinander angeordneten Haltemodulen ein Fixierstab 20 (siehe Figur 5) eingeschoben werden kann.
  • Um die beiden Haltemodulhälften 1 a, b miteinander zu verbinden, ist ein Verbindungselement, vorzugsweise ein Steckelement 11, vorgesehen. Das Steckelement ist auf die untere Haltemodulhälfte 1 b aufsteckbar, wobei die Haltemodulhälfte 1 a auf das Steckelement 1 gesteckt wird. Hier umfasst ein Haltemodul 3 solche Steckelemente 11. Die Anzahl der Steckelemente 11 ist abhängig von der Größe des Haltemoduls.
  • Wie insbesondere auch aus der Figur 2 hervorgeht, erstreckt sich das Steckelement in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre 12. Hier weist das Steckelement zwei Öffnungen 19a an der Oberseite und zwei Öffnungen 19b an der Unterseite auf. In diese Öffnungen können die Seitenwände 6a, b und 5a, b eingeschoben werden. Alternativ dazu kann auch die untere Haltemodulhälfte 1 b und die obere Haltemodulhälfte 1 a in den Seitenwandungen Öffnungen aufweisen, in die das Steckelement 11, das dann keine entsprechenden Öffnungen benötigt, gesteckt werden kann. Somit ist ein sicherer Halt der beiden Haltemodulhälften gewährleistet. Es können mehrere Haltemodule 1 übereinander angeordnet werden, wie aus Figur 4 hervorgeht.
  • Figur 4 zeigt beispielsweise 3 Haltemodule 1 die übereinander angeordnet sind, wobei beim Aufbau 3 Wärmetauscherrohre 12 eingelegt wurden und die einzelnen Hälften über die Steckelemente 11 miteinander verbunden wurden. So ergibt sich eine selbsttragende Einheit.
  • In Figur 5 ist ein Gestell für Wärmetauscherrohre mit mehreren Haltemodulen 1, wie sie zuvor beschrieben wurden, gezeigt. Die Haltemodule 1 entsprechen den vorab beschriebenen Haltemodulen. Der Einfachheit halber sind in Figur 5 die Wärmetauscherrohre 12 nicht dargestellt. Das Gestell weist mehrere Einheiten 30, 31, 32 auf, in denen mehrere Haltemodule 1 übereinander angeordnet sind. In diesem Ausführungsbeispiel sind vier Einheiten vorgesehen. Die parallel angeordneten Wärmetauscherrohre 12 werden von den Haltemodulen in den jeweiligen Einheiten 30, 31, 32, 33 gehalten. Die unterste Haltemodulhälfte 1 b jeder Haltemoduleinheit 30 bis 33 kann fest mit einem Rahmen 27, der auf entsprechenden Füßen stehen kann, befestigt werden. Dann werden so viele Wärmemodulhälften und Wärmetauscherrohre Ebene für Ebene aufeinander geschichtet, bis eine gewünschte Höhe erreicht ist. Wenn eine gewünschte Höhe erreicht ist, können die übereinander angeordneten Module 1 jeder Einheit durch eine Fixiereinrichtung 9, 20 miteinander fixiert werden. Dazu ist, wie bereits vorab beschrieben, in jedem Modul 1 eine Durchgangsöffnung 9 (Öffnungen 9a, b im Boden der Haltemodulhälften) vorgesehen. Ein Fixierstab 20 wird durch die Öffnungen durchgeschoben und beispielsweise durch Verschrauben befestigt. Hier gibt es pro Einheit zwei Fixiereinrichtungen 20, 9. Die aufeinander geschichteten Haltemodule 1 können dann z. B. mit Querstreben 23 zwischen den Einheiten 30, 31, 32, 33 verspannt werden. Die Querstreben 23 können entweder (nicht dargestellt) direkt an den Modulen ansetzen oder aber mit Rahmenteilen 26, die zwischen den Einheiten befestigt werden. Zusätzlich können noch Seitenverkleidungsteile 21, 22 an die offenen Seiten des Gestells angebracht werden. Auch eine obere Verkleidung 24 kann zwischen den einzelnen Einheiten angeordnet werden. Hier werden die oberen Verkleidungen 24, die Öffnungen 25 oberhalb der entsprechenden Öffnungen 9 aufweisen, ebenfalls durch die Fixierstange 20 festgehalten. Figur 7 zeigt ein Gestell mit Verkleidung.
  • Das erfindungsgemäße System bringt den Vorteil mit sich, dass die Anzahl der in einer Ebene angeordneten Wärmetauscherrohre variiert werden kann, d. h., dass beispielsweise nicht alle Aussparungen von Rohren belegt werden müssen. Auch die Anzahl der übereinander angeordneten Module bzw. Rohre kann einfach variiert werden, indem die gewünschte Anzahl der Module übereinander gestapelt wird.
  • An den Stirnseiten des Gestells stehen die Wärmetauscherrohre 12 über (nicht dargestellt) und können je nach Verschaltung über entsprechende Rohrbögen bzw. Verbindungselemente miteinander verbunden werden, wie auch in Zusammenhang mit Figur 6 beschrieben wurde. Dabei kann ein Verbinden sowohl vertikal also auch horizontal erfolgen. Der Mittenabstand der Öffnungen ist bei gleichen Einheiten dabei gleich.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufstellen des in Figur 5 gezeigten Gestells werden zunächst in einem Schritt a mehrere voneinander beabstandete untere Haltemodulhälften 1 b bereitgestellt. Hier werden die Haltemodulhälften 1 b an dem Rahmen 27 befestigt. In einem nächsten Schritt b werden die Wärmetauscherrohre 12 in die unterste Wärmetauscherhälfte 1 b einer jeden Einheit 30, 31, 32, 33 eingelegt (Schritt b). Auf die Rohre wird nun in jeder Einheit 30, 31, 32, 33 eine obere Haltemodulhälfte 1a so aufgelegt, dass die Aussparungen 3a zu den Rohren 12 gewandt sind und diese aufnehmen und halten. Nach dem Schritt a oder b wird hier das Steckelement 11 in die untere Haltemodulhälfte 1 b gesteckt, wobei die obere Haltemodulhälfte 1 a in Schritt c in das Steckelement 11 aufgesteckt wird.
  • Dann kann auf die Oberseite der oberen Haltemodulhälfte 1 a eine untere Haltemodulhälfte 1 b eines weiteren Moduls aufgesetzt werden, sodass der Boden 7b auf Boden 7a zu liegen kommt.
  • Die Schritte a, b, c können so oft wiederholt werden bis eine vorbestimmte Gestellhöhe erreicht ist. Dann können die übereinander angeordneten Module in den einzelnen Einheiten 30, 31, 32, 33, wie zuvor erläutert, über die Fixiereinrichtung 20, 9 miteinander fixiert werden, indem der Stab 20 durch die Öffnungen 9 geführt und verschraubt wird. Schließlich können noch Querverstrebungen angeordnet werden und je nach Wunsch, die länglichen Verkleidungselemente 21, die oberen Verkleidungselemente 24 und die seitlichen Verkleidungselemente 22 angeordnet werden. Rahmenteile 26 können zwischen den einzelnen Einheiten angeordnet werden.
  • Auf diese Art und Weise können die Wärmetauscherrohre sehr einfach montiert werden. Es ergibt sich ein sehr ansprechendes Design. Der modulare Aufbau ist flexibel in seiner Höhe erweiterbar. Die kompakte Bauweise ist extrem platzsparend.

Claims (13)

  1. Haltemodul (1) für Wärmetauscherrohre (12) mit
    einer unteren Haltemodulhälfte (1b), die mehrere Aussparungen (3b) aufweist, in die jeweils ein Wärmetauscherrohr (12) einlegbar ist,
    eine obere Haltemodulhälfte (1a), die mehrere Aussparungen (3a) aufweist und die derart auf die untere Haltemodulhälfte (1 b) aufsetzbar ist, dass ihre Aussparungen (3a) den Aussparungen (3b) der unteren Haltemodulhälfte (3b) gegenüberliegen, derart, dass die Wärmetauscherrohre (12) in den Aussparungen (3a, b) gehalten werden und
    mindestens ein Verbindungselement (11), das die obere und untere Haltemodulhälfte (1b, a) verbindet, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungselement (11) ein Steckelement ist, das auf die untere Haltemodulhälfte (1b) aufsteckbar ist, wobei die obere Haltemodulhälfte auf das Steckelement (11) gesteckt wird, wobei die obere und untere Haltemodulhälfte (1 b, a) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, mit zwei gegenüberliegenden Seitenwandungen (5a, b; 6a, b) und einem dazwischenliegenden Boden (7a, b), wobei die Aussparungen (3a, b) in den Seitenwänden (5a, b) ausgebildet sind.
  2. Haltemodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Steckelement (11) in Längsrichtung der Wärmetauscherrohre (12) erstreckt.
  3. Haltemodul nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die obere und untere Haltemodulhälfte (1a, b) baugleich sind.
  4. Haltemodul nach mindestens Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Steckelement (11) mindestens zwei obere und/oder mindestens zwei untere Öffnungen (19a, b) aufweist, in die die Seitenwandungen (5a, b; 6a, b) der oberen bzw. unteren Haltemodulhälfte (1 b, a) einsteckbar sind oder
    die untere Haltemodulhälfte (1b) und/oder die obere Haltemodulhälfte (1a) in den Seitenwandungen Öffnungen aufweisen, in die das Steckelement (11) gesteckt werden kann.
  5. Gestell für Wärmetauscherrohre (12) mit mehreren Haltemodulen (1) nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch
    eine erste Einheit (30), in der mehrere Module (1) übereinander angeordnet sind, und mindestens eine zweite Einheit (31, 32, 33), in der mehrere Module (1) übereinander angeordnet sind, wobei die Wärmetauscherrohre (12) jeweils von den Modulen (1) der ersten und der mindestens einen zweiten Einheit gehalten werden.
  6. Gestell nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die übereinander angeordneten Module (1) einer jeweiligen Einheit (30, 31, 32, 33) durch eine Fixiereinrichtung (20, 9) miteinander fixiert sind.
  7. Gestell nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zum Fixieren der Module (1) einer jeweiligen Einheit (30, 31, 32, 33) die Module (1) übereinander angeordnete Durchgangsöffnungen (9) aufweisen, in die ein Fixierstab (20) eingeschoben werden kann.
  8. Gestell nach mindestens einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Einheiten (30, 31, 32, 33) seitliche Querstreben (23) angeordnet sind.
  9. Gestell nach mindestens einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die unterste Haltemodulhälfte (1b) jeder Haltemoduleinheit (30 bis 33) fest mit einem Bodenrahmen (27) verbunden ist.
  10. Verfahren zum Aufstellen eines Gestells für Wärmetauscherrohre mit einem Haltemodul gemäß Anspruch 1 mit folgenden Schritten:
    a) Bereitstellen von mehreren voneinander beabstandeten unteren Haltemodulhälften (1b), wobei die obere und untere Haltemodulhälfte (1 b, a) einen U-förmigen Querschnitt aufweist, mit zwei gegenüberliegenden Seitenwandungen (5a, b; 6a, b) und einem dazwischenliegenden Boden (7a, b), wobei die Aussparungen (3a, b) in den Seitenwänden (5a, b) ausgebildet sind und das Verbindungselement (11) ein Steckelement ist, das auf die untere Haltemodulhälfte (1 b) aufsteckbar ist, wobei die obere Haltemodulhälfte auf das Steckelement (11) gesteckt wird,
    b) Einlegen der Wärmetauscherrohre (12) in die Aussparungen (3b) der unteren Haltemodulhälfte (1b),
    c) Auflegen von mehreren oberen Haltemodulhälften (1a) auf die Rohre (12), derart, dass die Aussparungen (3a) zu den Rohren (12) gewandt sind und diese aufnehmen und
    d) Aufsetzen einer unteren Haltemodulhälfte (1b) auf die Oberseite der oberen Haltemodulhälfte (1a),
    wobei die Schritte d), b), c) so oft wiederholt werden, bis eine bestimmte Gestellhöhe erreicht ist.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltemodulhälften (1a, b) miteinander fixiert werden.
  12. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt a) oder b) mindestens ein Steckelement (11) in die untere Haltemodulhälfte (1b) gesteckt wird und die obere Haltemodulhälfte (1a) in Schritt c) auf das mindestens eine Steckelement (11) aufgesteckt wird.
  13. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in einer Einheit (30 - 33) übereinander angeordneten Module (1) miteinander fixiert werden.
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