DE1776175B1 - Demontierbarer waermetauscher - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen demontierbaren der Größe ausbilden zu können, koaxial zueinander Wärmetauscher für Fluide mit zwischen Stirnplatten liegende Zylinderkammern vorzusehen, deren äußere dichtend eingespannten konzentrischen Blechzylin- Ringkammern mit radialen Zuführ- bzw. Abführöffdern als Wärmetauschwände, die zwischen sich Ring- nungen in Verbindung stehen, während die die innekammern bilden, wobei in den Stirnplatten Zuführöff- 5 ren Ringkammern begrenzenden zylindrischen Wände nungen zum wechselweisen Zuführen der wärmetau- bis über diese radialen Zuführöffnungen hinaus axial sehenden Fluide in die radial aufeinanderfolgenden vorspringen, d. h., die Zylinderwände weisen nach Ringkammern vorgesehen sind und an der Außen- innen zu eine vergrößerte Länge auf. Dieser beseite der Stirnplatten Ringsegmentkammern angeord- kannte Wärmetauscher wird jedoch nicht durch eine net sind, welche durch Deckelteile, Mantelteile und io einfache Demontage vollständig zur Reinigung zu-Trennwandabschnitte gebildet sind und wechselweise gänglich; denn die eine Verteilkammer ist einstückig einerseits nach einer Zuführleitung für das betref- ausgeführt und bei der anderen wird die Kammer für fende Fluid hin und andererseits nach der entspre- das eine der beiden Fluide erst nach mehrfachem chenden Gruppe von Zuführöffnungen in der Stirn- Abschrauben von Deckelteilen zugänglich, platte hin offen sind. 15 Der Erfindung liegt ausgehend von der eingangs Der Vorteil der bekannten Wärmetauscher dieser bezeichneten bekannten Art von Wärmetauschern Art liegt darin, daß der Wärmeaustausch zwischen die Aufgabe zugrunde, eine Konstruktion zu finden, Ringkammern geringer Dicke erfolgt, die durch kon- bei der die Drosselung der Wärmetauschfluide an zentrisch zueinanderliegende Blechzylinder bzw. all- den Durchtrittsöffnungen der Stirnplatten weitgehend gemein Zylinderwände gebildet sind. Derartige War- ao vermieden wird und durch eine einfache Demontage metauscher haben infolge der Erhöhung der Stabilität nicht nur die Blechzylinder, sondern auch die der Zylindsrwände durch den Innendruck und der Innenflächen der ringsegmentförmigen Verteilkamdadurch ermöglichten geringen Wanddicke zwischen mern zur Reinigung zugänglich werden, den Fluiden bei gleichzeitig großer Wärmeübergangs- Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, fläche eine günstige Leistung. Um die Montage der- 25 daß die Stirnplatten aus kegelstumpfförmig gestaffelartiger Wärmetauscher zu erleichtern, ist es auch ten Ringen gebildet sind und die Blechzylinder entbekannt (z. B. französische Patentschrift 346 177), die sprechend radial nach innen zu eine vergrößerte Blechzylinder mit ihren Stirnkanten in Kreisnuten Länge aufweisen, wobei die die Stirnplatten bildender Stirnplatten einzulegen und die Stirnplatten an den Ringe mittels der als lösbare Deckelplatten ausden gegenüberliegenden Enden durch Zugstangen 30 gebildeten Deckelteile lösbar gegeneinandergepreßt gegeneinander anzupressen. Die Verteilung der Fluide sind.

auf die einzelnen Ringkammern erfolgt über ring- Durch diese Ausbildung wird nicht nur die Mögsegmentförmige Vertsilkammern durch entsprechende Iichkeit geschaffen, die radialen Zu- und Abführ-Zuführöffnungen in den Stirnplatten. Dabei ist je- Öffnungen durch entsprechende Auslegung der Länweils die Stirnplatte samt Verteilkammer als ein 35 genzunahme der Blechzylinder entsprechend groß zu Werkstück, z. B. Gußstück, ausgebildet. Diese be- machen, sondern es ist auch die Möglichkeit gegeben, kannten Ausführungsformen von Wärmetauschern auf einfache Weise sehr breite Dichtungsauflager für der eingangs angeführten Gattung haben zwar den die Stirnkanten der Blechzylinder in den Stirnplatten Vorteil, daß durch Lösen der Zugstangen der Wärme- zu schaffen. Dabei sind vorzugsweise die Zuf ührtauscher einfach zerlegt und die Wärmetauschwände 40 Öffnungen in den durch die aneinandergepreßten gereinigt werden können, so daß keine Ablagerungen Ringe gebildeten Stirnplatten dadurch geschaffen, verbleiben, die zu einer wesentlichen Verminderung daß die Ringe örtlich eine verminderte axiale Höhe der Wärmetauscherleistung führen würden. Die ring- aufweisen. Der Ring mit dem kleinsten Durchmesser segmentförmigen Verteilkammern bleiben dabei je- kann zu einer Abdeckplatte ergänzt sein, die eine doch unzugänglich, was bei. Verschmutzung zu einer 45 Bohrung zur Durchführung einer mittigen Zugstange unerwünschten Drosselung der Strömung der Wärme- zum Zusammenspannen aller Deckel- und Stirnplattauschfluide führen kann. ten aufweist, wobei jeweils zwischen Deckelplatte Da bei derartigen Wärmetauschern die die Fluide und Abdeckplatte eine Abschlußmuffe zum Abdichführenden Ringkammern eine möglichst geringe ten des die Zugstange aufnehmenden Kanals vor-Spaltweite aufweisen sollen, ergeben sich bei den 5° gesehen ist. Zur besseren Übertragung der auf die bekannten Anordnungen Schwierigkeiten mit dem einzelnen Blechzylinder übertragenden Schubkräfte, Querschnitt der Zu- und Abführöffnungen in den insbesondere um eine höhere Dichtungspressung bei Stirnplatten, da diese Öffnungen nicht breiter sein größerer Druckfläche zu ermöglichen, sind vorzugskönnen als die entsprechenden Ringspalte, aber nicht weise mit jedem Blechzylinder in geringem Abstand deren Gesamtumfang einnehmen können. Die Durch- 55 von seinen freien Enden Verstärkungs- und Dichtrittsöffnungen in den Stirnplatten sind daher bei den tungsbunde metallisch verbunden, bekannten Anordnungen in jedem Fall Drosselstel- Das Zusammenspannen des Wärmetauschers erlen. Dies ist auch dann der Fall, wenn zur Verein- folgt vorzugsweise dadurch, daß die beiden Deckelfachung der Demontage des gesamten Wärmetau- platten durch eine zentrale Zugstange gegeneinander schers, zur Reinigung und zur Vergrößerung der 60 gespannt sind, wirksamen Wärmetauschfläche die Verteilkammern In den Zeichnungen zeigt

durch Teilzylinderwände gebildet werden, die zwi- Fig. 1 einen Teillängsschnitt durch eine Ausfüh-

schen den als Zwischenstirnplatten dienenden, die rungsart,

Wärmetauschzylinder einspannenden Stirnplatten und F i g. 2 einen Schnitt nach Linie II-II in F i g. 1

zusätzlichen äußeren Stirnplatten eingespannt sind 65 und

(französische Patentschrift 973 724). F i g. 3 eine Schrägansicht einer Stirnplatte nach

Es ist bekannt (französische Patentschrift 414 297), F i g. 1 und 2.

um die Zu- und Abführquerschnitte in entsprechen- F i g. 1, 2 und 3 zeigen eine Ausführungsart, bei

der der Abstand zwischen Metallblechzylindern sehr klein sein kann. Die Durchtrittsöffnungen zwischen den Ringsegmentkammern und den Ringkammern haben dabei einen großen Querschnitt.

Die konzentrischen Metallblechzylinder 0 haben Verlängerungen 0' (aus einem Stück mit ihnen) mit gegen die Mitte zunehmender Länge und in der Nähe ihrer Enden Bunde 60 für die Dichtungsringe 61.

Der die Ringsegmentkammern umgebende Mantelteil 62 umhüllt die Verlängerungen O', die mit Stirnplatten 63 zusammenwirken, welche aus Ringen 64 bis 68 mit axial nach außen abnehmenden Durchmessern zusammengesetzt sind, die übereinander gelagert und einer gegen den anderen befestigt sind. Jeder Ring bildet innere dichte Widerlager, gegen welche Dichtungen 61 durch die Bunde 60 angedrückt werden.

Die Breite dieser Widerlager und der Bunde 60 ist im wesentlichen gleich der der Dichtungen 61, damit diese an ihren vier Seiten eingeschlossen sind.

Das Ende der im wesentlichen durch die Etagenanordnung der Ringe 64 bis 68 kegelstumpfförmigen Stirnplatte 63 ist durch einen Ring 69 gebildet, der zu einer mit einer axialen Bohrung 70 für den Durchgang der Zugstange 36 versehenen Abdeckplatte ergänzt ist. Dieser Ring 69 bildet ein Dichtungslager für die Verlängerung des innersten Zylinders O.

Die Ringe 64 bis 68 bilden jeder eine Durchtrittsöffnung 71 bis 75 dadurch, daß sie auf etwas weniger als einen halben Umfang geringere Höhe haben und so jeweils einen ringförmigen Spalt bilden, der mit der entsprechenden Ringkammer 2 bis 6 in Verbingung steht. Die Ringkammern 2, 4 und 6 erhalten das eingeführte Fluid durch die Zuführleitung 20 und entleeren durch den Austritt 22, während die Ringkammern 3 und 5 das durch die andere Zuführleitung 19 eingeführte Fluid empfangen und durch den Auslaß 21 abgeben.

Um die Trennung der beiden Fluide an den übereinandergelagerten Ringen zu sichern, sind die Spalte zweier benachbarter Ringe um 180° auf die beiden Seiten von radialen Trennwänden 76 und 77 versetzt, die. in einer gemeinsamen Diametralebene auf den Ringen angeschweißt sind.

Der Mantelteil 62 liegt jeweils zwischen dem Ring 64 und der Deckelplatte 17 bzw. 18, wobei die Trennwände 76 und 77 den Innenraum in zwei Ringsegmentkammern aufteilen.

Auf dem Ring 69 ist eine Abschlußmuffe 80 befestigt, die sich bis an die Deckelplatte erstreckt, um die Strömungsräume von der Zugstange 36 zu trennen. Diese Zugstange 36 ist gegen die Ringe 69 an beiden Stirnplatten des Wärmetauschers durch Muttern 37 und Gegenmuttern 38 angezogen und Unterlegscheiben 79 und 81 sind zwischen dem Ring 69 und der Mutter 37 eingefügt.

Die Deckelplatte 18 ist von einer Axialöffnung durchbohrt, die durch einen Deckel 82 verschlossen ist, der durch die Zugstange 36 durchquert und durch die Muttern 39 und 40 gehalten wird.

Der Ring 64 weist einen Umfangsbundring 64 ο auf, der es gestattet, ihn durch Bolzen 83 mit einem Umfangsflansch 84 am äußersten Blechzylinder O zu verbinden.

Der Mantelteil 62 trägt einen angeschweißten Umfangsflansch 85, welcher die Befestigung der äußeren Stirnplatten 17 und 18 durch Bolzen 86 gestattet, wobei Dichtungen 87 zwischen die Umfangsflansche und die Stirnplatten 17 und 18 eingefügt sind.

Die kegelstumpfförmige Form der Stirnplatte 63, auf welche die Zugstange 36 mit Mutter 37 wirkt, verteilt die Klemmkraft.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Demontierbarer Wärmetauscher für Fluide mit zwischen Stirnplatten dichtend eingespannten konzentrischen Blechzylindern als Wärmetauschwände, die zwischen sich Ringkammern bilden, wobei in den Stirnplatten Zuführöffnungen zum wechselweisen Zuführen der wärmetauschenden Fluide in die radial aufeinanderfolgenden Ringkammern vorgesehen sind und an der Außenseite der Stirnplatten Ringsegmentkammern angeordnet sind, welche durch Deckelteile, Mantelteile und Trennwandabschnitte gebildet sind und wechselweise einerseits nach einer Zuführleitung für das betreffende Fluid hin und andererseits nach der entsprechenden Gruppe von Zuführöffnungen in der Stirnplatte hin offen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnplatten (63) aus kegelstumpfförmig gestaffelten Ringen (64 bis 69) gebildet sind und die Blechzylinder (O-O') entsprechend radial nach innen zu eine vergrößerte Länge aufweisen, wobei die die Stirnplatten (63) bildenden Ringe (64 bis 69) mittels der als lösbare Deckelplatten (17, 18) ausgebildeten Deckelteile lösbar gegeneinandergepreßt sind.

2. Wärmetauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführöffnungen (71 bis 75) in den durch die aneinandergepreßten Ringe (64 bis 69) gebildeten Stirnplatten (63) dadurch geschaffen sind, daß die Ringe örtlich eine verminderte axiale Höhe aufweisen.

3. Wärmetauscher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (69) mit dem kleinsten Durchmesser zu einer Abdeckplatte ergänzt ist, die eine Bohrung (70) zur Durchführung einer mittigen Zugstange (36) zum Zusammenspannen aller Deckel- und Stirnplatten (17, 18, 63) aufweist, wobei jeweils zwischen Deckelplatte (17, 18) und Abdeckplatte eine Abschlußmuffe (80) zum Abdichten des die Zugstange (36) aufnehmenden Kanals vorgesehen ist.

4. Wärmetauscher nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit jedem Blechzylinder (O-O') in geringem Abstand von seinen freien Enden Verstärkungs- und Dichtungsbund (60) metallisch verbunden sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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