CH428814A - Abstützung für ein Bündel quer angeströmter Rohre eines Wärmeübertragers - Google Patents

Description

  Abstützung für ein Bündel quer angeströmter     Rohre    eines Wärmeübertragers    Die Erfindung     betrifft    eine Abstützung für ein Bündel  quer angeströmter Rohre     eines    Wärmeübertragers, die aus  geraden, mit quer angeordneten Rippen versehenen Rohr  abschnitten bestehen, welche ihrerseits durch bogenför  mige Rohrstücke ohne Rippen zu Rohrschlangen ver  bunden sind, wobei das Rohrbündel in einem, den einen  Wärmeträger führenden Strömungskanal angeordnet ist.  



  Bei     Wärmeübertragern,    die     in    den Strömungskanälen  heisser, zu kühlender Gase - wie sie z. B. als Reaktor  kühlmittel eines gasgekühlten     Kernreaktors    Verwendung  finden -, angeordnet sind, ist es     erwünscht,    dass die  Gase mit, über den Querschnitt, gleichmässig verteilter  Temperatur aus den     Wärmeübertragern    austreten. Dazu  ist es     notvendig,    dass die Gaspartikel jedes Stromfadens  am Ende ihres Weges durch den Wärmeübertrager etwa  die gleiche Wärmemenge abgegeben haben.  



  Zur Erhöhung des Strömungswiderstandes und zur  Verbesserung der Wärmeübertragung sind die von den  Gasen umströmten Rohre des Wärmeübertragers häufig  auf ihren geraden Teilen mit quer angeordneten Rippen,  z. B. zirkularen oder schraubenförmigen Rippen, ver  sehen, während die geraden Abschnitte durch rippenlose  Umkehrbögen zu Rohrschlangen verbunden     sind.     



  Um die gleichmässige Verteilung der Endtemperatur  der Gase zu erreichen, ist es nun notwendig, den Gas  strom möglichst weitgehend auf die mit Rippen     versehe-          nen    Rohrabschnitte zu beschränken.  



  Zur Lösung dieses Problems ist schon vorgeschlagen  worden, die     Rippenrohrabschnitte    mittels Längsträgern  aufzuhängen, die nahe bei den Umkehrbögen an den  Rohren angeschweisst werden. Die Längsträger bilden  dabei dichte oder nahezu dichte Wände, so dass die Um  kehrbögen vom die Rohrschlangen umströmenden Gas  nicht angeströmt werden. Die gerade skizzierte Konstruk  tion ist verhältnismässig kompliziert und daher relativ  kostspielig. Die vorliegende Erfindung zeigt eine Mög  lichkeit, die gleiche Aufgabe wesentlich einfacher und  wirtschaftlicher zu lösen.

   Sie ist dadurch gekennzeichnet,  dass an zwei einander gegenüberliegenden Wänden des  Strömungskanals, im wesentlichen quer zur Strömungs  richtung des genannten Wärmeträgers verlaufende Trag  borde im Abstand     voneinander    angeordnet sind, die nahe    an die Rippen der Rohre heranreichen, und an denen  die einzelnen Rohre befestigt     sind.     



  Um eine räumliche Behinderung der durch die Um  kehrbögen erfolgenden Verbindung der     einzelnen,    gera  den Rippenrohre durch die Tragborde zu vermeiden, ist  es vorteilhaft, wenn die Tragborde parallel zueinander  verlaufen und auf gegenüberliegenden Seiten     versetzt    zu  einander angeordnet sind, wobei die mittels     Briden    be  festigten Rohre abwechslungsweise von unten und von  oben an den Tragborden gehalten sind.  



  Zur Erhöhung der Festigkeit der Kanalwand ist es  möglich, diese Wand aus gewellten Blechen herzustellen.  Weiterhin lässt sich eine besonders dichte Anordnung der  Rippenrohre erreichen, wenn das Rohrbündel aus zu  einander versetzt angeordneten, ebenen Rohrschlangen be  steht. Für die Montage und die Zugänglichkeit zu den       Wärmeübertragerrohren    ist es vorteilhaft, wenn der Strö  mungskanal eine abnehmbare Wand besitzt, an die die  beiden mit den Tragborden versehenen Wände     anschlies-          sen.     



  Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus  nachfolgender Beschreibung eines     Ausführungsbeispieles     im Zusammenhang mit der Zeichnung.  



       Fig.    1 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnitt  linie     1-I    von Figur 2 von     einem    Wärmeübertrager, dessen  Rohrbündel in     einzelne,    parallel liegende, ebene Rohr  schlangen aufgeteilt und in einem, den einen Wärme  träger, z. B. ein Gas, führenden Strömungskanal ange  ordnet ist.  



       Fig.    2 stellt eine Aufsicht von Figur 1,     teilweise    im  Schnitt, dar, während  Figur 3 einen Schnitt längs der Linie     III-III    von Fi  gur 1 wiedergibt.  



  Bei dem als Ausführungsbeispiel gezeigten Wärme  übertrager handelt es sich um einen Wärmeübertrager,  der für den Einbau in die Reaktoranlage eines gasge  kühlten Kernreaktors vorgesehen ist. Die von zu erhitzen  dem Dampf durchströmten Rohre 3 des Rohrbündels  sind dabei in einen, oben und unten offenen, Strömungs  kanal 1 von rechteckigem Querschnitt eingebaut. Dieser  Strömungskanal 1 wird von dem die Wärme zuführenden  Reaktorkühlmittel, z. B. CO=, in Richtung des Pfeiles A           (Fig.    1) durchsetzt, so dass die Rohre 3 von dem gas  förmigen Wärmeträger quer angeströmt werden.

   Mehrere  solcher Strömungskanäle werden bei     einer    bereits in Aus  führung befindlichen derartigen Reaktoranlage     in        einem     Druckgefäss nebeneinander aufgestellt.  



  Um     eine    Vorstellung von den Grössenabmessungen  des Wärmeübertragers zu geben, sei erwähnt, dass die  Abmessungen eines     einzelnen    solchen Strömungskanals  z. B. 2 x 2 x 10     m3    betragen können und dieser ein Ge  wicht von über 100 Tonnen besitzt.  



  Die mit 2 bezeichnete Wand des Kanalgehäuses 1     ist     abnehmbar und wird durch Schrauben 6 an zwei, einan  der gegenüberliegenden, festen Wänden des Gehäuses 1  befestigt.  



  Die geraden, mit     Zirkularrippen    7 versehenen, par  allelen Abschnitte der Rohre 3 sind durch rippenlose  Umkehrbögen 8 miteinander zu ebenen,     parallelen    Rohr  tafeln     zusammengefasst,    die von dem zu erwärmenden  Medium parallel von unten nach oben durchströmt wer  den, wie durch die kleinen     Pfeile        in    Figur 1 angedeutet ist.  



  Die     Rohrtafeln,    die     in    dem Kanal 1     senkrechtstehend     nebeneinander angeordnet sind,     sind    mittels     Briden    5 an  Tragborden 4 befestigt. Diese     sind        ihrerseits    an die bei  den, an die Wand 2 anstossenden Wände des Kanals 1  parallel zueinander im Abstand angeschweisst, wobei die  Tragborde an den beiden Wänden. versetzt     zueinander     angeordnet sind.  



  Wie Figur 1 zeigt,     sind    die     einzelnen        Rohrtafeln     ebenfalls versetzt zueinander angeordnet und durch die       Briden    5 abwechslungsweise von oben und von unten  gehalten     (Fig.    3). Durch die Aufteilung des Rohrbündels       in    ebene, parallele     Rohrtafeln,    ergeben sich z. B. in Dia  gonalrichtung durch das Rohrbündel     einzelne    Gassen,  durch welche     Schwingungsdämpferstäbe    10     zwischen    die  Rohre 3 geschoben sind.  



  Diese     Schwingungsdämpferstäbe    10 dienen zur Dämp  fung von Rohrschwingungen, die durch die die Rohre  quer anströmenden Gase entstehen können. Diese Stäbe  sind in einer gesonderten Patentanmeldung     näher    be  schrieben.  



  Die Anordnung der Tragborde 4 quer zur Strömungs  richtung des     Gases    ergibt eine wirksame Drosselung der  Gasströmung     in.    den Bereichen der Umkehrbögen, so  dass die Gasströmung     im        wesentlichen    im Bereich der  mit Rippen versehenen, geraden Rohrabschnitte verläuft.       Somit    wird auf einfache Weise am Ende des Wärme  übertragers eine, über den Querschnitt gleichmässige,  Temperaturverteilung der Gase erreicht.  



  Die Montage des Rohrbündels erfolgt bei abgenom  menen Seitenwänden 2 des Kanals 1,     in    dem eine nach  der anderen der vorher gefertigten Rohrschlangen in    Richtung parallel zu den Tragborden 4     in    den Strömungs  kanal 1 eingeschoben und dort mittels der     Briden    5 an  dem Tragborden 4 befestigt wird.     Schliesslich    wird die  Seitenwand 2 befestigt, die     in    dem gezeigten Beispiel mit  Schrauben 6 an die mit den Tragborden 4 versehenen  Wände angeschraubt wird. Nach der Montage der Rohr  tafeln kann die Wand 2 jedoch auch mit den     anstossen-          den    Wänden des Kanalgehäuses 1 verschweisst werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Abstützung für ein Bündel quer angeströmter Rohre eines Wärmeübertragers, die aus geraden, mit quer an geordneten Rippen versehenen Rohrabschnitten bestehen, welche ihrerseits durch bogenförmige Rohrstücke ohne Rippen zu Rohrschlangen verbunden sind, wobei das Rohrbündel in einem, den einen Wärmeträger führen den Strömungskanal angeordnet ist, dadurch gekenn zeichnet, dass an zwei einander gegenüberliegenden Wän den des Strömungskanals, im wesentlichen quer zur Strö mungsrichtung des genannten Wärmeträgers verlaufende Tragborde im Abstand voneinander angeordnet sind, die nahe an die Rippen der Rohre heranreichen,

   und an denen die einzelnen Rohre befestigt sind. UNTERANSPRÜCHE 1. Abstützung nach Patentanspruch, dadurch gekenn- zeichnet, dass die Tragborde parallel zueinander verlau fen und auf gegenüberliegenden Seiten versetzt zueinan der angeordnet sind. 2. Abstützung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass der Strömungskanal eine abnehmbare Wand besitzt, an die die beiden, mit den Tragborden versehenen Wände anschliessen. 3. Abstützung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Wände des Kanals aus gewellten Ble chen bestehen. 4.

   Abstützung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die Befestigung der einzelnen Rohre mit tels Briden erfolgt. 5. Abstützung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die einzelnen Rohre abwechselungsweise von unten und von oben an den Tragborden gehalten sind. 6. Abstützung nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass das Rohrbündel aus zueinander versetzt angeordneten ebenen Rohrschlangen besteht.