DE2440535A1

DE2440535A1 - Roehrenwaermeaustauscher mit elastisch abgedichteten rohren

Info

Publication number: DE2440535A1
Application number: DE2440535A
Authority: DE
Inventors: Herbert Hofmann; Wilhelm Dipl Ing Stumpf
Original assignee: QVF GLASTECH GmbH
Current assignee: QVF GLASTECH GmbH
Priority date: 1974-08-23
Filing date: 1974-08-23
Publication date: 1976-03-04

Description

Röhrenwärmeaustauscher mit elastisch abgedichteten Rohren Die Erfindung bezieht sich auf einen Röhrenwärmeaustauscher aus vorwiegend korrosionsbeständigem und keramischem Material, dessen Rohre gegen den Rohrboden mit einem eingepreßten O-Ring abgedichtet sind, Der sonstige Aufbau des Austauschers entspricht der üblichen Bauweise, Bei Metallen gibt es eine ganze Reihe von Möglichkeiten» die Wärmeaustauscherrohre an der Rohrbodenplatte abzudichten und mechanisch zu befestigen0 Bei den meisten Konstruktionen sind die Rohre eingeschweißt oder eingewalzt' seltener und nur in Sonderfällen mittels Stopfbuchsen an den Bodenplatten abgedichtet Sobald Wärmeaustauscher im Bereich hoher Korrosion gebraucht werden» versagen praktisch alle metallischen Werkstoffe, Es bleiben in der Begel übrig: Glas» glasierte Werkstoffe sowie andere Werkstoffe» die auf keramischer Basis beruhend Bei allen diesen Materialien versagen die vorher aufgeführten Fertigungsverfahren des Einschmelzens ueaO Aus diesem Grunde kam man zeB. bei Glas auf ganz andere Ausführungen, indem man nicht Röhrenwärmeaustauscher verwendet, sondern die Glasröhren in einem Stück, zu übereinander liegenden Schnecken gewickelt, in einen Glasmantel einsetzt.
Das Bestreben, Glasröhrenwärmeaustauscher zu bauen, gibt es schon seit längerem, bis jetzt jedoch ohne nennenswerte praktische Bedeutung (s. auch DAS Nr. 1 042 317 der Corning Glass Works, Corning, NYo 1 Dichtung für rohre in aus zwei parallelen Platten bestehenden Doppelböden"). Der kritische Punkt aller dieser Austauscher ist die Verbindung zwischen den Rohrbodenplatten und den einzelnen röhren, Bei kleineren Durchmessern ließen sich noch verhältnismåßig brauchbare Abdichtungen schaffen Probleme traten jedoch sofort bei den Versuchen auf, die gleiche Konstruktion auf wärmeaustauscher größerer Abmessungen zu übertragene Berücksichtigt man dazu noch die Tatsache» daß GlasröhrenwärmeaustXauscher aus Preisgründen gegenüber den bisher gebräuchlichen Schlangenwärmeaustauschern nicht konkurrenzfähig waren, lag es nahe, die Entwicklung von der andere Seite her in Angriff zu nehmen und eine Rohrbodenplatte zu schaffen, die auch bei größeren Durchmessern verwendbar ist.
Eine Konstruktion, die auch den Bau größerer Wärmeaustauscher erlaubt» ist im Gbm. 7 319 479 beschrieben, Wärmeaustauscher nach dieser Konstruktion weisen jedoch einen in vielen Fällen entscheidenden Nachteil auf: sie sind nur um die Rohre herum korrosionsbeständig» da die Platte mit den GewindelöchernX die über Stopfbuchsen eine Einzeleinspannung erlaubt, nicht mit gleicher Korrosionsbeständigkeit ausgeführt werden kann wie die produktseitige Bohrbodenplatte. Dieser Wärmeaustauscher wird deshalb fast ausschließlich als Kondensator eingesetzt0 Die Konstruktion gemäß der Erfindung hat gegenüber den vorher beschriebenen» bekannten Ausführungen von Wärmeaustauschern entscheidende Vorteile; 1. Die am Wärmeaustausch beteiligten Medien kommen nur mit voll korrosionsbeständigen Materialien in Berührung.
2. Einfache Montage0 Die Rohre können bequem eingeschoben, die Dichtungsringe leicht und einfach eingepreßt werden 3. Verringerung des Montagerisikos. Die elastischen Dichtungsringe ergeben im Rahmen der vorgesehenen Toleranzen für die Rohrbodenplatte und für die Rohre eihheitliche Dichtkräfte0 Ein Verspannen über die zulässige Grenze des Materials hinaus kann nicht vorkommen 4. Durch die Vorteile unter 24 und 3* sowie die einfache Konstruktion können gegenüber anderen Ausführungen sehr niedrige Preise erreicht werden 5. Materialkombination, Die Auswahl der Werkstoffe für die Rohrbodenplatte und für die Rohre ist unabhängig voneinander, dadurch kann für beide Teile entsprechend der Kombination von mechanischen, thermischen und korrosiven Beanspruchungen das bestgeeignete Material gewählt werden.
Die Zeichnung zeigt ein Beispiel für die Ausführung des Röhrenwärmeaustauschers nach der Erfindung, Es zeigen: Fig. 1 den Wärmeaustauscher im Längsschnitt und Fig. 2 und 3 unterschiedliche Ausführungen der Verbindungen zwischen dem Bohrboden und einem Austauscherrohr Der dargestellte Wärmeaustauscher weist eine sinnvolle Materialkombination auf: Der Mantel 1 des Austauschers ist in hochkorrosionsbeständigem Boro silikatglas ausgeführt, ebenso auch die Austauscherrohre 2 Die Rohrbodenplatte 3 besteht vorwiegend aus herstellungstechnischen und mechanischen Gründen aus Sinterkeramik. Die Abdichtung der Rohre in der Rohrbodenplatte erfolgt durch einen PTFE-ummantelten Gummi-Q-Ring 4.
Bei diesem O-Ring ergibt der Gummi die elastischen, der PTFE-Mantel die korrosiven Eigenschaften.
Um ein Butschen dieser O-Ringe zu vermeiden, ist entweder gemäß Fig 2 in der Sinterkeramikplatte 3 oder gemäß Fig. 3 aus herstellungstechnischen Gründen besser am Ende des Rohres eine Rille 5 angebracht.
Ein Versohieben des Rohres gegenüber der Platte verhindert der srretierungsring 6. Dieser Ring ist massiv aus PTFE gefertigt.

Claims

Ansprüche

1; Röhrenwärmeaustauscher, dessen Austauscherrohre und Rohrplatten aus korrosionsbeständigenX meistspröden keramischen Werkstoffen bestehen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (2) gegen den Rohrboden (3) durch einen elastischen Dichtring (4) abgedichtet sind, der vorzugsweise in einer Rille (5) entweder am Rohrende oder in dem Rohrboden lokalisiert ist.

2, Röhrenwärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohre je durch einen Ring (6), der sich seinerseits gegen einen ringförmigen Wulst auf dem Rohr» andererseits gegen den Rohrboden stützt, gegen Verschieben gesichert sind. Leerseite