DE1950289C3 - Wärmeaustauscher - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit ausziehbirem Rohrbündel innerhalb eines Außenmantels mit Abschlußböden, bei dem zwischen Rohrbündel und Außenmantel ein unabhängig sich ausdehnender, das Rohrbündel umschließender, an beiden Enden offener Schutzmantel angeordnc; ist, in den eine den Außenmantel lose durchdringende Zuleitung einmündet.

Derartige Wärmeaustauscher werden beispielsweise in Spaltanlagen verwendet, um die anfallenden Spaltgase abzukühlen. Beim Wärmeaustausch zwischen gespaltenen Gasen oder Dämpfen unter hohen Temperaturen und hohen Drücken unterliegen die mechanischen Teile des Wärmeaustauschers, die den Spaltgasen ausgesetzt sind, einem gewissen Verschleiß, durch thermische, chemische und mechanische Beanspruchungen. Durch die hohen Temperaturen der Spaltgase in Verbindung mit den unter Umständen hohen Drücken weisen die Spaltgase eine erhebliche Zähigkeit auf, wodurch sie die mit ihnen in Berührung kommenden Teile des Wärmeaustauschers angreifen und ihre Standzeiten herabsetzen.

Bei den Wärmeaustauschern der eingangs genannten Art wird mit Hilfe des das Rohrbündel umschließenden Schutzmantel·: verhindert AaR Hip Qnoltoace Aa feuerfeste Auskleidung, mit der der Wärmeaustauscher innen versehen ist, angreifen und somit den Wärmeaustauschermantel selbst zerstören können. Bei den bisher bekanntgewordenen Wärmeaustauschern dieser Art (siehe DT-PS 8 45 052) ist es allerdings von Nachteil, daß man oft die geforderte Wärmeaustauschleistung nur durch Hintereinanderschalten zweier oder mehrerer einzelner Wärmeaustauscher erreichen kann, da sonst die Dimensionen und somit auch die Einbaulänge, das Eigengewicht usw. des aus dem Wärmeaustauscher ausziehbaren Rohrbündel und des dieses umschließenden, sich frei ausdehnenden Schutzmantel zu unlösbaren konstruktiven Problemen führen wurden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile /u vermeiden und einen Wärmeaustauscher

der eingangs genannten Art zu schaffen, dessen

Rohrbündel und Schutzmantel möglichst kurz bauen

und dementsprechend eine geringere Einbaulange b/w.

ein geringeres Eigengewicht als bei einem lcistungsmä-

ßig vergleichbaren Wärmeaustauscher der bekannton Art aufweisen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des Außenmantels ein dem Rohrbündel gegenüberliegendes zweites Rohrbündel mit einem Schutzmantel angeordnet ist, in den eine zweite, den Außenmantel lose durchdringende Zuleitung einmündet, durch die ebenso wie durch die erste Zuleitung das abzukühlende Fluid zuströmt, daß im Außenmantel eine gemeinsame Ableitung vorgesehen ist, zu der das Fluid aus dem ersten Schutzmantel gegenläufig zum Fluid aus dem zweiten Schutzmantel strömt und daß jeder der Schutzmäntel nahe den offenen Enden mittels elastischen, hitzebeständigen Abdichtungen gegen den wärmeisolierend ausgemauerten Außenmantel abgedichtet ist.

Dadurch werden praktisch zwei kürzere Wärmeaustauscher zu einem vereinigt unter Einsparung von sonst üblichen Abschlußböden nebst feuerfester Ausmauerung.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das aufzuheizende Fluid durch Verteilerkfc nmern geführt wird, welche sich innerhalb der wärmeisoüerend ausgemauerten Abschlußböden befinden. Die Rohrboden und -hauben liegen hierbei also innerhalb des äußeren Druckmantels des Wärmeaustauschers, so daß nur der Differenzdruck des aufzuheizenden Fluids gegenüber dem abzukühlenden Fluid zur Auswirkung gelangt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

In der Figur ist ein Wärmeaustauscher für Spaltgas bestehend aus einem zylindrischen Außenmantel 1 aus Stahlblech mit an seinen freien Enden kraftschlüssig angeflanschten Abschlußböden 2 und 3', dargestellt. Außenmantel und Abschlußböden sind innen mit feuerfestem Mauerwerk 4 aus hochtonerdehaltigem Schamoiteniateria! ausgekleidet, innerhalb de

mantels 1 sind koaxial und gegenüberliegend zwei Schutzmantelrohre 5 und 5' über zwischen ihren Außenflächen und der Innenfläche der feuerfesten Auskleidung eingespannte Dichtungsschnüre 6 und 6' dichtend angeordnet, welche mit je einem den Außenmantel 1 lose durchdringenden Zuleitungsrohr 7 bzw. T für die Zuleitung des vom Spaltofen kommenden heißen Spaltgase verbunden sind. Das Zulcitungsrohr 7 bzw. 7' ist über eine Membrane mit dem Rohrstutzen

Hoc ÄiiRpnmantplc 1 vorhiinHon Zwei Rohrbündel 8 und 8', bestehend aus einer Vielzahl von U-förmig gebogenen, radiale Leitflächen 9

bzw. 9' durchdringenden Rohren, sind zueinander spiegelbildlich auf Rohrbeden 10 bzw. 10' befestigt und bei abgenommenen Abschlußböden 2 bzw. 3' axial in jedes Schutzmantelrohr 5 bzw. 5' einschiebbar und von den anschließend aufgesetzten Abschlußböden 2 bzw. 3' gehalten.

Mit 12 bzw. 12' sind die den feuerfest ausgemauerten Außenmanie! 1 durchdringenden, in VericÜcrkammern

M bzw. ΙΓ einmündende Zuleittingsrohre für das die Rohrbündel 8 b/w. 8' durchfließende aufzuheizende Fluid, ζ. H. eh Gemisch aus Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf, bezeichnen wahrend 13 bzw. 13' die entsprechenden Ableitungsrohre hierfür bezeichnen.

Das abzukühlende heiße Spaltgas wird durch die ZuleilungSi öhre 7 und 7' den Rohrbündeln 8 bzw. 8' zum Wärmeaustausch zugeführt und gelangt in Pfeilrichtung entlang den Leitflächen und Rohren zunächst in entgegengesetzten Richtungen zu den Rohrboden 10 und 10'. und von dort in jeweils umgekehrten R.ehlungen etwa zur geometrischen Mitte des Wärmeaustauschers, wo es im abgekühlten Zustand durch ein im Außcnmanicl I befindliches Ableitungsrohr i4 aus dem Wärmeaustauscher austritt.

Das strömende, heiße und zähe Spaltgas kommt bei dieser Anordnung im Bereich des Wärmeaustauschers mit der porösen feuerfesten Ausmauerung 4 nicht mehr unmittelbar nach Kimriti sondern erst nach seiner Abkühlung in Berührung, wodurch ({eschädigungen des Mauerwerks weilgehend vermieden werden. Außerdem ist es son Vorteil, daß ein sonst übliches Sammelrohr für die Spaltgase als Vorsalz zum Wärmeaustauscher entfalten kann, da der ausgemauerte Außenmantel I des Wärmeaustauschers gleich/eilig das Saiiiuielrohrbildei.

Hier/u 1 Blatt Zeichiiunuen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Wärmeaustauscher mil ausziehbarem Rohrbündel innerhalb eines Außenmantels mit Abschlußböden. bei dem zwischen Rohrbündel und Außenman-'.tel ein unabhängig sich ausdehnender, das Rohrbündel umschließender, an beiden Enden offener Schutzmantel angeordnet ist, in den eine den Außenmantel lose durchdringende Zu! mung einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Außenmantels (i) ein dem Rohrbündel (8) gegenüberliegendes zweites Rohrbündel (8') mit einem Schutzmantel (5') angeordnet ist, in den eine zweite, den Außenmantel lose durchdringende Zuleitung (7') einmündet, durch die ebenso wie durch die erste Zuleitung (7) das abzukühlende Fluid zuströmt, daß im Außenmantel eine gemeinsame Ableitung (14) vorgesehen ift, zu der das Fluid aus dem ersten Schutzmantel gegenläufig zum Fii-id aus dem zweiten Schutzmantel strömt und daß jeaer der Schutzmantel nahe den offenen Enden mittels elastischen, hitzebeständigen Abdichtungen (6 und 6') gegen den wärmeisoüerend ausgemauerten Außenmantel abgedichtet ist.

2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der wärmeisolierend ausgemauerten Abschlußböden (2 und 3') Verteilerkammern (11 und 11') für das aufzuheizende Fluid angeordnet sind.