DE1294981B - Rohrbuendel-Waermeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrbündel- Dieses Ziel wird bei einem Rohrbündel-Wärme-

Wärmeaustauscher zum Wärmeaustausch zwischen austauscher der eingangs beschriebenen Art da-Stoffen großen Druckunterschiedes, von denen der durch gelöst, daß der dünne Rohrboden auf der durch die Rohre strömende Stoff eine hohe Ein- Zuströmseite des heißen Stoffs liegt und die ihn gangstemperatur aufweist, wobei der eine Rohr- 5 entlastende Einrichtung in dem vom kälteren Stoff boden im Verhältnis zu dem anderen Rohrboden durchströmten Bereich derart angeordnet ist, daß dünn ausgebildet und mit einer aus senkrecht zu ihre Tragbleche mit Abstand vom Rohrboden liegen ihm stehenden und am Mantel des Wärme- und durch über den Rohrboden verteilt angeordnete austauschers nahe dem Umfang dieses Rohrbodens Anker mit dem Rohrboden fest verbunden sind, woabgestützten Tragblechen bestehenden Einrichtung io bei Maßnahmen getroffen sind, durch welche der versehen ist, die ihn von den durch den Druck- in den Wärmeaustauscher eintretende kältere Stoff unterschied zwischen den ihn berührenden Stoffen an den dünnen Rohrboden herangeführt wird, bedingten Kräften mechanisch entlastet. Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform der

Es ist ein geschweißter Rohrbündel-Wärme- Erfindung sind innerhalb des dem dünnen Rohraustauscher dieser Art bekannt, bei dem zum 15 boden zugeordneten Endes des Mantels durch Leit-Zwecke der Gewichtsverminderung mindestens ein bleche Umlenkkanäle gebildet, die den eintretenden Rohrboden dünn ausgebildet ist. Um die auf ihn kälteren Stoff gleichmäßig verteilt zum Rohrboden wirkenden Druckkräfte aufnehmen zu können, ist leiten.

dieser Rohrboden mit einer gitterartigen Konstruk- Der erfindungsgemäße Rohrbündel-Wärmeaus-

tion von senkrecht zu ihm stehenden Platten ver- 30 tauscher ermöglicht einerseits den Wärmeaustausch sehen. Der Abdichtung zwischen dem Rohrboden zwischen Stoffen großen Druckunterschiedes, weil der und dem Mantel des Wärmeaustauschers dient eine dünne Rohrboden ausreichend entlastet ist, und ringförmige Schweißnaht zwischen diesen Teilen, andererseits den Betrieb mit einem wärmeabgebenwährend die Druckkräfte durch längsgerichtete den Stoff von hoher Eingangstemperatur, weil die Schweißnähte zwischen den Platten der gitterartigen 25 den Rohrboden entlastende Einrichtung im Bereiche Konstruktion und dem Mantel übertragen werden. des kälteren Stoffs liegt und der dünne Rohrboden Es werden also die Funktionen der Abdichtung verhältnismäßig niedrige Temperatur annimmt, zueinerseits und der Übertragung mechanischer Kräfte mal für eine intensive Wärmeabführung vom Rohrandererseits durch verschiedene, bei der Herstellung boden gesorgt ist.

gut zugängliche Schweißnähte erfüllt. Hierbei be- 30 Die Erfindung wird an Hand der Zeichnungen findet sich die gesamte gitterartige Konstruktion im an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es Einflußbereich des heißen Stoffs, so daß dieser stellt dar

Rohrbündel-Wärmeaustauscher dann unbrauchbar Fig. 1 einen Längsschnitt durch die Mittelachse

ist, wenn der wärmeabgebende Stoff eine die Festig- des Rohrbündel-Wärmeaustauschers nach Linie I-I keit des Werkstoffs beeinträchtigende hohe Tempera- 35 von F i g. 2,

tür aufweist. Bei diesem Rohrbündel-Wärmeaus- F i g. 2 einen Querschnitt nach Linie II-II von

tauscher kann die gitterartige Konstruktion auch Fig. 1 und

nicht nach innen, also auf die Seite des wärme- Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Mittelachse

aufnehmenden kälteren Stoffs verlegt werden, weil nach Linie III-III von F i g. 2. dann die wegen des Druckunterschiedes beider Stoffe 40 Der Mantel 1 trägt beiderseits Flansche 2 mit erforderlichen inneren Schweißnähte zwischen der Gegenflanschen 3, welche durch Schrauben 4 unter gitterartigen Konstruktion und dem Mantel mangels Zwischenschaltung von Dichtringen 5 zusammenge-Zugänglichkeit nicht mehr angebracht werden halten werden. Der warme Stoff strömt von unten könnten. durch den sich konisch erweiternden, nur teilweise

Bei einem anderen bekannten Wärmeaustauscher, 45 dargestellten Eintrittsstutzen 6 dem dünnen Rohrbei welchem U-förmig gebogene Rohre mit ihren boden 7 zu und verteilt sich dort auf die Rohre 8, beiden Enden in einen einzigen Rohrboden einge- welche an ihren oberen, kalten Enden dicht im setzt sind, also der Rohrboden durch die zahlreichen normalen Rohrboden 9 befestigt sind, wo sie in den Bohrungen für die Rohre sehr geschwächt ist, wird sich konisch verjüngenden, nur teilweise dargeeine den Rohrboden entlastende Einrichtung in Ge- 50 stellten Austrittsstutzen 10 münden. Der kältere Stoff stalt von an den Rohrboden angeschweißten oder tritt im Ausführungsbeispiel am Stutzen 11 in den angegossenen Rippen vorgesehen, die im Bereiche Ringkanal 12 ein, von wo er durch die radialen des kälteren Stoffs liegen. Hierbei befindet sich der Kanäle 13 zunächst in Umlenkkanäle 14 gelangt, die Rohrboden mitsamt · der Entlastungseinrichtung in ihn gleichmäßig verteilt zum Rohrboden 7 leiten. Er einem Bereich, in dem der kältere Stoff unbewegt 55 nimmt im Mantelraum 15 Wärme durch die Wände ist. Bei hohen Temperaturen des die Rohre durch- der Rohre 8 aus dem wärmeren Stoff auf und verläßt strömenden Stoffs erfolgt also keine ausreichende den Apparat durch den Stutzen 16. Wärmeabführung vom Rohrboden. Der Rohrboden? ist im Verhältnis zum Rohr-

Um die beschriebenen Schwierigkeiten bei einem boden 9 dünn ausgebildet, wobei die Verringerung Rohrbündel-Wärmeaustauscher zum Wärmeaus- 60 seiner Wandstärke lediglich begrenzt ist durch die tausch zwischen Stoffen großen Druckunterschiedes, Forderung, daß zwischen ihm und den Rohren 8 bei denen der durch die Rohre strömende Stoff eine ausreichend feste und dichte Verbindung mögeine hohe Eingangstemperatur aufweist, beheben zu lieh sein muß. Zwischen den Rohren 8 sind die können, muß eine konstruktive Lösung angestrebt Anker 17 mit dem Rohrboden 7 vorzugsweise durch werden, bei welcher der auf der Zuströmseite des 65 Schweißen verbunden, und es sind die Anker 17 wärmeabgebenden Stoffs befindliche dünne Rohr- andererseits an hochkant stehenden Tragblechen 18 boden von Drücken entlastet wird, ohne die Wärme- befestigt. Diese Tragbleche 18 ruhen auf dem Tragabfuhr vom Rohrboden zu stören. ring 19, der sich seinerseits auf einen inneren An-

satz im Mantel 1 stützt. Zur Versteifung der Tragbleche 18 dienen Rippen 20. Die Leitbleche 21 bilden die Umlenkkanäle 14, durch welche der zuströmende kältere Stoff an den Rohrboden 7 herangeführt wird.

Wenn der kältere Stoff flüssig ist und im Mantelraum 15 einer Verdampfung unter Sättigungszustand unterliegt, dann kann auf den Ringkanal 12 und die Leitbleche 21 zur Bildung der Umlenkkanäle 14 verzichtet werden. In diesem Falle genügt ein einziger radialer Kanal 13 in der Achse des Eintrittsstutzens 11 zur Einleitung des kälteren Stoffes.

Der dünne Rohrboden 7 hat auch bei sehr hoher Temperatur des wärmeabgebenden Stoffs große Standfestigkeit, seine Gestalt und seine mechanische Festigkeit sind auch bei großen Druckunterschieden der wärmeaustauschenden Stoffe dauerhaft gewährleistet, und die den dünnen Rohrboden 7 mit den Tragblechen 18 verbindenden Anker 17 ermöglichen eine unbehinderte Zuströmung des kälteren Stoffs ao an die Innenseite des dünnen Rohrbodens 7.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Rohrbündel-Wänneaustauscher zum Wärmeaustausch zwischen Stoffen großen Druckunterschiedes, von denen der durch die Rohre strömende Stoff eine hohe Eingangstemperatur aufweist, wobei der eine Rohrboden im Verhältnis zu dem anderen Rohrboden dünn ausgebildet und mit einer aus senkrecht zu ihm stehenden und am Mantel des Wärmeaustauschers nahe dem Umfang dieses Rohrbodens abgestützten Tragblechen bestehenden Einrichtung versehen ist, die ihn von den durch den Druckunterschied zwischen den ihn berührenden Stoffen bedingten Kräften mechanisch entlastet, dadurch gekennzeichnet, daß der dünne Rohrboden (7) auf der Zuströmseite des heißen Stoffes liegt und die ihn entlastende Einrichtung in dem vom kälteren Stoff durchströmten Bereich derart angeordnet ist, daß ihre Tragbleche (18) mit Abstand vom Rohrboden (7) liegen und durch über den Rohrboden verteilt angeordnete Anker (17) mit dem Rohrboden (7) fest verbunden sind, wobei Maßnahmen getroffen sind, durch welche der in den Wärmeaustauscher eintretende kältere Stoff an den dünnen Rohrboden herangeführt wird.

2. Rohrbündel-Wänneaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des dem dünnen Rohrboden (7) zugeordneten Endes des Mantels (1) durch Leitbleche (21) Umlenkkanäle (14) gebildet sind, die den eintretenden kälteren Stoff gleichmäßig verteilt zum Rohrboden (7) leiten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen