DE2742877A1 - Waermeuebertrager, insbesondere rekuperator fuer hochtemperaturreaktoren - Google Patents

Waermeuebertrager, insbesondere rekuperator fuer hochtemperaturreaktoren

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DE2742877A1 DE19772742877 DE2742877A DE2742877A1 DE 2742877 A1 DE2742877 A1 DE 2742877A1 DE 19772742877 DE19772742877 DE 19772742877 DE 2742877 A DE2742877 A DE 2742877A DE 2742877 A1 DE2742877 A1 DE 2742877A1
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Description

27A2877
P. 5205
Gebrüder SULZER Aktiengesellschaft, Winterthur / Schweiz
Wärmeübertrager, insbesondere Rekuperator für Hochtemperaturreaktoren
Die Erfindung betrifft einen Wärmeübertrager, insbesondere Rekuperator für Hochtemperaturreaktoren, der einen prismatisch verlaufenden Mantel sowie eine Vielzahl von langgestreckten, innerhalb des Mantels und parallel zu dessen Hauptrichtung angeordneten Sechskantelementen aufweist, von denen jedes ein Zentralrohr und darum herum axial sich erstreckende, bis zu den Umrissen der Sechskantkontur reichende Wärmeübertragungsflächen aufweist, die beidendig an auf ihrem Zentralrohr sitzenden Kollektoren angeschlossen sind.
Es sind solche Wärmeübertrager vorgeschlagen worden, bei denen die Sechskantelemente zu einem Bündel zusammengebaut und durch Bänder zusammengehalten werden. Nachteilig ist dabei, dass beim Einbau des Wärmeübertragers in seinen Mantel, der beispielsweise in einem Sackloch eines Betondruckbehälters untergebracht ist, bei unterschiedlichen Betriebszuständen wegen der unterschiedlichen Dehnung des Bündels von Elementen einerseits und des Mantels andererseits lokal weite Spalte auftreten können, durch die das Medium im Nebenschluss mit ungenügendem Wärmeaustausch
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durchtreten kann. 2742877
Es ist zwar möglich, durch Anbringen rohrförmiger Hüllen mit Schiebedichtungen, Dichtstreifen usw. an den Sechskantelementen solche Spalte zu vermeiden oder abzudichten. Die Anwendung solcher Hüllen bringt jedoch erhebliche Nachteile bezüglich des Raum- und des Materialbedarfs sowie Komplikationen, weil die Stellen, an denen sie angebracht werden müssen, schwer zugänglich und schlecht inspizierbar sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, den Wärmeübertrager der eingangs genannten Art auf konstruktiv einfache Weise so zu verbessern, dass das Auftreten weiter, den Wärmeaustausch beeinträchtigender Spalte vermieden wird.
Erfindungsgemäss geschieht dies dadurch, dass jedes der Sechskantelemente durch Distanzierungsmittel mit seinen Nachbarelementen bzw. mit im Bereich des den Wärmeübertrager seitlich begrenzenden Mantels räumlich fest angeordneten analogen Distänzierungsmitteln verbunden ist, dass die Distanzierungsmittel Spiel aufweisen, sodass der Abstand zwischen den Elementen bzw. zwischen den Elementen und den räumlich fest angeordneten Distanzierungsmitteln sich um dieses Spiel verändern kann, und dass dieses Spiel so bemessen ist, dass die Summe der Spiele, in jeweils einer Richtung über den Querschnitt des Wärmeübertragers bestimmt, die grösste Differenzdehnung, die zwischen dem als starr betrachteten Paket von Elementen und den räumlich fest angeordneten Distanzierung smitteln in dieser Richtung bei extremen Betriebszuständen auftritt, eben noch zwangslos aufnehmen kann.
Durch diese Gestaltung wird erreicht, dass sowohl bei allen Lasten
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und transienten Uebergangszuständen des Wärmeübertragers als auch im abgestellten Zustand der Spalt zwischen benachbarten Elementen und gegebenenfalls zwischen den Elementen und dem Mantel einen bestimmten zulässigen Wert nicht übersteigt.
Eine in Bezug auf Konstruktion und Montage besonders zweckmässige Ausführungsform der Erfindung weist die Merkmale auf, dass die Kanten je-des Elements durch sechs miteinander verstrebte Längsschienen gebildet sind, von denen mindestens drei aus- und/oder einspringende Schwalbenschwanzprofile aufweisen, durch die im zusammengebautem Zustand - die Elemente miteinander bzw. mit an den räumlich fest angeordneten Distanzierungsmitteln angebrachten Schwalbenschwanzprofilen mit Spiel verzahnt sind. Die Längsschienen bringen den zusätzlichen Vorteil, dass das Zusammenbauen des Wärmeübertragers vereinfacht wird, indem die Schienen das Einfahren der Elemente erheblich erleichtern. Weiter ist vorteilhaft, dass durch die Längsschienen die Elemente versteift werden, was für deren Transport günstig ist.
Besondere Vorteile bietet eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wonach ein Kollektor jedes Elements über einen zwischen dem Zentralrohr und einem koaxial dazu angeordneten Rohr gebildeten Ringkanal und der andere Kollektor jedes Elements über das Zentralrohr an Zu- und Abfuhrleitungen angeschlossen sind. Hierdurch sind die Anschlüsse des einen an der Wärmeübertragung beteiligten Mediums am gleichen Ende des Wärmeübertragers angeordnet.
Werden nach einer Auführungsform der Erfindung die Wärmeübertragung sf lachen aus einer Vielzahl von achsparallelen Rohren gebildet, so bringt diesfabrikatorische Vorteile, sowie ferner den
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Vorteil, dass der Wärmeübertrager sich leicht berechnen lässt, weil Über solche Rohranordnungen viele Erfahrungswerte vorliegen. Werden nach einer anderen Ausführungsform die Wärmeübertragungsflachen lamellenartig, der schweizerischen Patentanmeldung 9754/76 entsprechend ausgebildet, so ergeben sich Vorteile in der Serienfabrikation. Ueberdies lässt sich ein solcher Wärmeübertrager besonders gedrungen bauen.
Einige Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung werden In der folgenden Beschreibung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ansicht einer Schmalseite eines Sechskantelementes für einen erfindungsgemässen Wärmeübertrager,
Fig. 2 einen Schnitt durch den oberen und den mittleren Bereich des Sechseckelementes entsprechend der Linie II - II in Fig. 3,
Fig. 3 links einen Schnitt entsprechend der Linie IHa - IHa und rechts einen Schnitt entsprechend der Linie HIb - HIb in Fig. 2, wobei zusätzlich Randpartien zweier Nachbarelemente angedeutet sind,
Fig. 4 einen Schnitt durch ein Abstutzgitter, von dem in Fig. 3 rechts schematisch ein Ausschnitt dargestellt 1st,
Fig. 5 schematisch ein Ausführungsbeispiel mit einer minimalen Anzahl von Schwalbenschwänzen,
Fig. 6 schematisch ein Vertikal schnitt durch einen Wärmeübertrager,
Fig. 7 einen Querschnitt entsprechend der Linie TII - VII in Flg. 6,
Fig. 8 einen Ausschnitt aus Fig. 7 in grösserem Nassstab und
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Fig. 9 einen gleichen Ausschnitt eines abgewandelten AusfUhrungsbeispieles.
Das Sechskantelement nach Fig. 1 bis 3 enthält ein aus drei Abschnitten 2,3 und 4 zusammengeschweisstes Zentralrohr 1, das über seine Länge unterschiedliche Innendurchmesser aufweist und mit einer Isolation 5 gefüttert ist. Der Abschnitt 3 ist zu einem Rohrboden 6 mit Sechskantumriss ausgebildet. Die Oberseite 7 und die Unterseite 8 des Rohrbodens 6 sind nach aussen leicht ansteigend ausgebildet. An der Oberseite 7 ist aussen ein nach oben etwas vorstehender Rand 10 vorgesehen, an dem ein Uebergangsstück 12 angeschweisst ist, das den sechseckigen Rand 10 mit einem kreiszylindrischen Rohr 13 verbindet. Der Rohrboden 6 ist nach einem Hexagonalgitter gebohrt, wobei die Achsen 15 der Bohrungen 16 auf einen ausserhalb der Zeichnung befindlichen Punkt auf der Elementachse konvergieren. In die Bohrungen 16 der Rohrplatte sind Rohre 20 eingeführt und nach einem üblichen Verfahren darin dicht befestigt.
An den sechs parallelen Längskanten des Rohrbodens 6 ist je eine Längsschiene 18 angeschweisst. Die Rohre 20 sind an mehreren Stellen ihrer Länge durch Abstützgitter 25 geführt. Diese Abstützgitter bestehen aus einem inneren Ring 26 und einem äusseren Rahmen 27, der im wesentlichen dem Sechseckumriss des Elements folgt, jedoch im Bereich der sechs Ecken, die Längsschienen 18 umgehend, einspringt. Der Ring 26 und der Rahmen 27 sind durch ein Gitter 28, das in Fig. 4 in vergrösserter Darstellung gezeigt ist, verbunden. Das Gitter 28 besteht aus vielfach um 45 ° abgekröpfte Blechstreifen 29, die aneinandergelegt und durch Punktschweissung 30 miteinander verbunden sind. Zwischen den durch Punktschweissung
verbundenen Abschnitten der Blechstreifen 29 sind durch Stanz-
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schnitte Lappen 31 gebildet, die abwechslungsweise gegen die Rohre 20 ausgebogen sind und diese mit geringer Pressung seitlich stützen. Während der Ring 26 nur am Stützgitter angeschweisst ist ι ist der Rahmen 27 an den Längs schienen 18 durch Schweissung befestigt.
Der Zentralrohrabschnitt 4 verläuft nur über den mittleren Bereich jedes Elementes zylindrisch, seine Endbereiche sind konisch verjüngt, sodass seine Aussenflache dem Verlauf der innersten Reihe der Rohre 20 folgt und die hydraulischen Radien im Raum um die Rohre 20 über den Querschnitt des Sechskantelementes möglichst wenig variieren. Aus demselben Grunde ist das Konstruktionsmaterial des Ringes 26 und des Rahmens 27 der Abstützgitter dünn gehalten.
Der Raster der Bohrungen 16 in den Rohrböden 6 und 35 ist dem Raster der Abstützgitter 25 geometrisch ähnlich. Das hat zur Folge, dass in den Rohrböden im Bereich der Sechseckkanten lochfreie Felder 11 auftreten (Fig. 3).
Die Längsschienen 18 haben, wie in Fig. 3 zu sehen ist, einen abgewinkelten Querschnitt, der je ein aus- und ein einspringendes Schwalbenschwanzprofil aufweist. Im zusammengebauten Zustand der Elemente greifen die Schwalbenschwanzprofile benachbarter Elemente alt Spiel ineinander. Die oben am Rohrboden 6 angeschweissten Längsschienen 18 enden - wie Fig. 1 zeigt - am untersten der Abstutzgitter 25. Die dieses Gitter 25 durchdringenden Rohre 20 sind weitergeführt zu einem Rohrboden 35, der - ähnlich wie der Rohrboden 6 - innen mit dem Zentralrohr 1 verschweisst ist und aussen einen sechseckig verlaufenden nach unten gerichteten Rand
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aufweist. An diesem Rand ist eine Kalotte 36 dicht angeschweisst, die sich über den Rohrboden 35 und die Mündung des Zentralrohrs 1 wölbt.
Die Herstellung der Sechskantelemente geschieht wie folgt:
Zunächst werden die Abschnitte 3 und 4 des Zentralrohrs 1, die bereits entsprechende Abschnitte der Isolation 5 tragen, und der Rohrboden 35 zusammengeschweisst, nachdem auf dem Zentralrohrabschnitt 4 eine Anzahl von Abstützgittern 25 aufgereiht wurden. Nun werden die Rohre 20 durch die Bohrungen des einen Rohrbodens, die entsprechenden Oeffnungen sämtlicher Abstützgitter 25 und schliesslich in die entsprechenden Bohrungen des anderen Rohrbodens eingeführt. Die Abstützgitter sind dabei, alle aufeinanderliegend, etwa auf halber Höhe der Länge des Zentralrohrabschnittes 4 unterstützt. Die Rohre 20 müssen zum Einführen elastisch gebogen werden. Sind alle Rohre in den Rohrboden 6, 35 eingeführt, so werden die Abstützgitter 25 parallel zu sich selbst in Richtung der Längsachse an ihre endgültige Stelle verschoben, wobei die Rohre 20 so festgehalten werden, dass sie nicht aus den Rohrboden gestossen werden. Nun werden die Längsschienen 18 in die Ausnehmungen der Rahmen 27 eingefügt und an den Rahmen 27 wie auch an dem Rohrboden 6 verschweisst. Anschliessend werden die Rohre 20 beidendig in den Rohrplatten 6 und 35 eingewalzt, eingeschweisst oder sonstwie darin dichtend befestigt. Schliesslich werden am Innenrand des Rohrbodens 6 der Zentralrohrabschnitt 2 und am äusseren Rand 10 das Uebergangsstück 12 sowie am äusseren Rand des Rohrbodens 35 die Kalotte 36 angeschweisst. Damit ist das Element zur Kontrolle der Dichtheit und zum Zusammenbau bereit.
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Der aus den beschriebenen Sechskantelementen zusammengebaute Wärmeübertrager ist gemäss Fig. 6 und 7 in einem Betondruckgefäss 50 untergebracht, dessen den Wärmeübertrager umgebende Wand mit einem Blechfutter 51 ausgekleidet ist. Innerhalb des Futters 51 ist ein den Wärmeübertrager umgebender Mantel 52 vorgesehen, der - wie Fig. 7 zeigt - prismatisch entsprechend dem äusseren Umriss des Wärmeübertragers verläuft. Der Mantel 52 ist über radiale Stege 53 mit dem Futter 51 verbunden, wobei zwischen diesen und dem Mantel ein ringförmiger Kanal 59 gebildet ist, der im Betrieb von dem die Sechskantelemente umströmenden Medium abwärts durchströmt wird. Innerhalb des Mantds52 sind die Sechseckelemente angeordnet, die mit ihren Zentralrohren 1 an einem kugelförmigen Sammler 54 und mit den kreiszylindrischen Rohren 13 an einer nach unten gewölbten Platte 55 angeschlossen sind. Die gewölbte Platte 55 ist über einen kegelstumpfförraigen Abschnitt 56 aus Blech mit dem Futter 51 verbunden. Oberhalb der Rohrplatte 55 wird das die Rohre 20 der Sechskantelemente durchströmende Medium in nicht näher dargestellter Weise zugeführt, das nach Durchströmen der Rohre 20 über die Zentralrohre 1 zum Sammler 54 gelangt.
An seinem unteren Ende ist der Mantel 52 konisch eingezogen und mit einem radialen Blechkanal 57 versehen, durch den das die Sechskantelemente umströmende Medium dem Wärmeübertrager zugeführt wird. Ausserhalb des Blechkanals 57 ist ein Ringkanal 58 ausgebildet, der mit dem zwischen dem Mantel 52 und dem Futter 51 befindlichen Kanal 59 in Verbindung steht.
Alle Sechskantelemente sind über die in Fig. 3 dargestellten Schwalbenschwanzprofile unter Einhaltung eines bestimmten Spiels miteinander verbunden. Die äusserste Reihe der Sechskantelemente
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des Wärmeübertragers ist über seine in bezug auf den Wärmeübertrager aussen liegenden Längsschienen 18 mit dem ortsfest montierten Mantel 52 über Längsschienen 60 verbunden, wie dies in Fig. 8 dargestellt ist. Die Längsschienen 60 sind einerseits mit dem Mantel 52 und andererseits mit den Stegen 53 verbunden. Sie weisen einspringende Schwalbenschwanzprofile auf, die im zusammengebauten Zustand mit ausspringenden Schwalbenschwanzprofilen der Längsschienen 18 zusammenwirken, wobei ebenfalls ein bestimmtes Spiel vorgesehen ist, das in Fig. 8 der Einfachheit halber nicht gezeichnet worden ist, jedoch dem in Fig. 3 entspricht.
Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 9 ist der Mantel 52 nicht ortsfest montiert, sondern Bestandteil der aussersten Reihe von Sechskantelementen. Zu diesem Zweck sind zwischen jeweils zwei aussen liegenden Längsschienen 18 Mantelabschnitte bildende Bleche 62 eingeschweisst, die also beim Zusammenbauen des Wärmeübertragers zusammen mit den Sechskantelementen in die am Futter 51 befestigten Längsschienen 60 eingeschoben werden.
Bei der in ihrer Höhenlage gestaffelten Anordnung der Sechskantelemente gemäss Fig. 6 hat das im Zentrum des Wärmeübertragers liegende Element auf seiner Aussenseite verhältnismässig schlechte Abströmbedingungen. Um dies zu vermeiden, kann an die Stelle des zentralen Sechskantelementes ein Füllkörper, z.B. ein unten verschlossenes Sechskantrohr, angeordnet werden. Bei der äussersten Reihe von Elementen bestehen auf der Zuströmseite des die Elemente umströmenden Mediums verhältnismässig ungünstige Bedingungen. Diese Strömungsbedingungen lassen sich dadurch verbessern, dass in einem begrenzten Höhenbereich der Mantel 52 etwas erweitert
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Lb Betrieb als Rekuperator eines Hochtemperaturreaktors strömt heisses Niederdruckmedium aus dem Kanal 57 in die zwischen den Rohren 20 gebildeten Längsräume, wobei die Abstiitzgitter 25 in erwünschtem Sinne Turbulenz erzeugen. Abgekühlt verlässt sodann das Niederdruckmedium die erwähnten Längsräume zwischen den obersten der Abstützgittern 25 und den Rohrböden 6 und gelangt in den Ringkanal 59, den es abwärts durchströmt. Das aufzuheizende Hochdruckmedium strömt durch die kreiszylindrischen Rohre 13 in die ringartigen Verteilräume, die zwischen dem Zentralrohrabschnitt 2 und den Uebergangsstück 12 oberhalb je des Rohrbodens 6 gebildet sind, von dort durch die Rohre 20 zu den von den Kalotten 36 und den Rohrböden 35 gebildeten Sainmelräumen und schliesslich durch die Zentralrohre 1 nach oben in den Sammler 54. Die Wärmeübertragung von heissem Hochdruckmedium in den Zentralrohren 1 an das tragende Material der Zentralrohre wird durch die Isolation 5 herabgesetzt,deren Dicke nach kleinem Druckabfall und kleinem Wärmeverlust optimiert ist.
Die Spiele in den Schwalbenschwanzprofilen der Längsschienen 18 und der Schienen 60 entsprechen etwa dem Dehnungsunterschied «wischen Betrieb und Stillstand eines Elements, sodass diese Dehnungsunterschiede sich nicht an einer Stelle aufsummieren können, sondern auf alle Abschnitte zwischen den Elementen verteilt bleiben. Die Längsschienen 18 und 60 können, insbesondere in Bereich der Schwalbenschwanzprofile, durch Auftragen von besonderen Materialien, z.B. Chromkarbid, vor Frettingkorrosion und ungewolltem Zusammenschweissen geschützt werden. Die gleiche Massnahme 1st auch für die Lappen 31 der Abstutzgitter 25 nützlich.
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IM das Einschieben der Sechskantelemente zu erleichtern, können die ausspringenden Teile der Schwalbenschwanzprofile über deren Länge abschnittweise unterbrochen sein. Ausserdem kann das Spiel in den einspringenden Schwalbenschwanzbereichen über die Länge der Längsschienen derart unterschiedlich gestaltet sein, dass es beim Einfahren in die endgültige Position einen kleineren Wert hat als auf dem letzten Teil der Einschiebestrecken vor der Endposition. Mit demselben Ziel können die Schwalbenschwanzpartien auch mit leichtem Anzug ausgeführt sein.
Zur Verminderung der Reibung beim Zusammenbau lässt sich auch die Anzahl der Schwalbenschwanzverbindungen vermindern, im Extremfall auf die in Fig. 5 schematisch gezeigte Aus führungsform. Bei dieser weist ein Wärmeübertrager zwei Arten von Sechskantelenenten auf, von denen die eine zwei ausspringende Schwalbenschwanzprcfile und ein einspringendes Schwalbenschwanzprofil und die andere ein ausspringendes Schwalbenschwanzprofil und zwei einspringende Schwalbenschwanzprofile aufweist.
Die Bohrungen 16 in den Rohrböden 6 und 35 konvergieren vorzugsweise so stark, dass unabhängig von den Betriebszuständen die Rohre einfach, d.h. ohne Wendepunkt, gekrümmt sind. Dadurch wird die Biegespannung der Rohre klein gehalten.
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Claims (21)

  1. in
    P 5205/St
    Patentansprüche
    1Λ Wärmeübertrager, insbesondere Rekuperator für Ho-chtemperaturreaktoren, der einen prismatisch verlaufenden iiantel sowie eine Vielzahl von langgestreckten, innerhalb des f-'.antels und parallel zu dessen Hauptrichtung angeordneten Secr.s·: up. teic-rr.onten aurv/eist, von denen jedes ein Zentralrohr und darur. herum axi;i sich erstreckende, bis zu den Umrissen der 5echS;;antkontur reichende Wärmeübertragungsflachen aufweist, die boidendi^ :;n nur ir.ror. Zentralrohr sitzenden Kollektoren angeschlossen sind, dadurch gekennzeichnet , dass jedes der Sechskantelemente durch Distanzierungsmi ttel mit seinen i.'ücr.-barelementen bzw. mit im Bereich des den Wärmeübertrager seitlich begrenzenden Mantels räumlich fest angeordneten analogen Distanzierungsmitteln verbunden ist, dass die Distanzierungsmittel Spiel aufweisen, sodass der Abstand zwischen den Elementen bzw. zwischen den Elementen und den räumlich fest angeordneten Distanzierungsmitteln sich um dieses Spiel verändern kann, und dass dieses Spiel so bemessen ist, dass die Summe der Spiele, in jeweils einer Richtung über den Querschnitt des Wärmeübertragers bestimmt, die grösste Differenzdehnung, die zwischen
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    dem als starr betrachteten Paket von Elementen und den räumlich fest angeordneten Distanzierungsmitteln in dieser Richtung bei extremen Betriebszuständen auftritt, eben noch zwangslos aufnehmen kann.
  2. 2. Wärmeübertrager nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanten jedes Elements durch sechs miteinander verstrebte Längsschienen gebildet sind, von denen mindestens drei aus- und/oder einspringende Schwslbenschwanzprofile aufweisen, ijrcr. die - in zusammengebautem Zustand - iiie elIer.er.--3 ~i toiriar.-c-r bzw. mit an den räumlich fest angeordneten Distanzierjngsmifcteln angebrachten Schwalbenschwanzprofilen mit Spiel vorzsr.nt sin::.
  3. 3. Wärmeübertrager nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsschienen jedes Elements am Umfang mindestens des einen der beiden Kollektoren befestigt sind.
  4. 4. Wärmeüberträger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kollektor jedes Elements über einen zwischen dem Zentralrohr und einem koaxial dazu angeordneten Rohr gebildeten Ringkanal und der andere Kollektor jedes Elements über das Zentralrohr an Zu- und Abfuhrleitungen angeschlossen sind.
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    C(W
  5. 5. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsflächen jedes Elements aus einer Vielzahl von achsparallelen Rohren bestehen.
  6. 6. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeübertragungsflächen jedes Elements lamellenartig, entsprechend der schweizerischen Fatentan- · meldung Nr. 9754/76 ausgebildet sind.
  7. 7. Wärmeübertrager nach Anspruch 5, j = d'jrcr. je.-torn ze-ic "-.riet, ~J-.z2 die die '.Värmeübertragungsflachen bildenden Rohre jecies ülerr.enis in zwei am Zentralrohr dicht befestigten, rin::f 'Jrrr.i gen Rohrboden enden, die einen Teil der beider. KoI iojctor-i-r. eilten.
  8. 8. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch ge.<ennzeichnet, :i = ss
    im Bereich der beiden Rohrboden die Rohrteilung kleiner ist als im mittleren Bereich der Rohrlänge des Elements.
  9. 9. Wärmeübertrager nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass '
    i das durch die Befestigung der Rohre in den Rohrboden gebildete Gittermuster in den Rohrboden ein ähnliches Abbild des Gittermusters im mittleren Bereich der Rohrlänge ist.
  10. 10. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch
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    gekennzeichnet, dass die Rohre im mittleren Bereich ihrer Länge parallel verlaufen und in den beiden relativ kurzen Endbereichen konvergent auf die Rohrboden zuführen.
  11. 11. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse der die Rohrenden aufnehmenden Bohrungen der Rohrboden gegen aussen konvergieren.
  12. 12. Wärmeübertrager nach einem eier Ansprüche 7 bis il, dadurch gekennzeichnet, dass in mittleren Bereich Jiο Rohr·: ;"cJ;-c £:■:- ments durch senkrecht zur Elementachse sich erstreckende Acstützgitter seitlich geführt sind.
  13. 13. Wärmeübertrager nach Anspruch 2 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstütztgitter jedes Elements rnit den Längsschienen des zugehörigen Elements fest verbunden sind.
  14. 14. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Zentralrohr jedes Elemtents isoliert ist.
  15. 15. Wärmeübertrager nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation auf der Innenfläche des Zentralrohres angebracht ist.
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  16. 16. Wärmeübertrager nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Aussenkontur des isolierten Zentralrohres dem Verlauf der innersten Rohrreihe des Elements folgt.
  17. 17. Wärmeübertrager nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Isolation über ihre Länge unterschiedliche Wanddicke aufweist.
  18. 18. Wärmeübertrager nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser der Isolation -bor _:ie j^n-o 1ϊ.τ/ο etwa konstant ist.
  19. 19. V-'ärmeüöertrager nach einem der Ansprüche 1 ~Lz i£, didjrc:. gekennzeichnet, dass die Elemente einzeln in einen ortsfest montierten Mantel einschiebbar sind, der die analogen Distanzierungsmittel als auf seiner Innenseite angebrachte, axial verlaufende Längsschienen mit Schwalbenschwanzprofilen aufweist.
  20. 20. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die am äusseren Umfang des Wärmeübertragers befindlichen Elemente an ihren in Bezug auf den Wärmeübertrager aussen liegenden Sechseckflächen mit Blechen versehen sind, die zusammen den Mantel bilden.
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  21. 21. Wärmeübertrager nach einem der Ansprüche 11 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die die Rohrenden aufnehmenden Bohrungen in den Rohrböden jedes Elements so stark der Elementachse zugeneigt sind, dass bei allen möglichen Dehnungszuständen der Rohre gegenüber dem Zentralrohr das Auftreten eines Wendepunktes in der Krümmung der Rohre vermieden wire.
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DE2742877A 1977-09-14 1977-09-23 Wärmeübertrager, insbesondere Rekuperator für Hochtemperaturreaktoren Expired DE2742877C3 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CH1121777A CH629586A5 (de) 1977-09-14 1977-09-14 Waermeuebertrager.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
DE2742877A1 true DE2742877A1 (de) 1979-03-22
DE2742877B2 DE2742877B2 (de) 1980-07-24
DE2742877C3 DE2742877C3 (de) 1981-05-14

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US (1) US4299273A (de)
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GB (1) GB2004361B (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1987002763A1 (en) * 1985-11-05 1987-05-07 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
US4858681A (en) * 1983-03-28 1989-08-22 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
US4871014A (en) * 1983-03-28 1989-10-03 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
DE102015102312A1 (de) * 2015-02-18 2016-08-18 HUGO PETERSEN GmbH Rohrbündelwärmeübertrager mit sequentiell angeordneten Rohrbündelkomponenten
US10739078B2 (en) 2015-01-15 2020-08-11 A Markussen Holding As Heat exchanger

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2458132A1 (fr) * 1979-05-31 1980-12-26 Commissariat Energie Atomique Echangeur de chaleur intermediaire du type semi-modulaire pour reacteur nucleaire
US4633940A (en) * 1980-08-29 1987-01-06 Phillips Petroleum Company Heat exchanger
US4709755A (en) * 1980-08-29 1987-12-01 Phillips Petroleum Company Heat exchanger
GB2161596A (en) * 1983-06-13 1986-01-15 Humphreys & Glasgow Ltd Reactor for exothermic gas reactions
FI873673A (fi) * 1987-08-28 1989-02-26 Lev Nikolaevich Artemov Vaermevaexlare.
CA2513989C (en) * 2005-07-27 2007-02-06 Aker Kvaerner Canada Inc. Improved heat exchanger
US8056229B2 (en) * 2006-05-17 2011-11-15 Babcock & Wilcox Power Generation Group, Inc. Method of manufacturing a tubular support structure
JP5072388B2 (ja) * 2007-02-27 2012-11-14 三菱重工業株式会社 蒸気発生器の管支持板
KR101194107B1 (ko) 2007-02-27 2012-10-24 미츠비시 쥬고교 가부시키가이샤 증기 발생기의 관 지지판
US8376034B2 (en) * 2007-09-26 2013-02-19 General Electric Company Radiant coolers and methods for assembling same
WO2013042145A1 (en) * 2011-09-20 2013-03-28 Fbm Hudson Italiana Mounting and bending method of heat exchanging pipes in a methanol synthesis plant
ITUB20150576A1 (it) * 2015-04-24 2016-10-24 Hexsol Italy Srl Scambiatore di calore a fascio tubiero e struttura perfezionata

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH388356A (fr) * 1961-12-11 1965-02-28 Foster Wheeler Ltd Générateur de vapeur
FR2272360A1 (de) * 1974-04-18 1975-12-19 Artemov Lev

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL286552A (de) *
US2729433A (en) * 1952-01-07 1956-01-03 Smith Corp A O Heat exchanger with removable tube banks
US3309072A (en) * 1962-06-04 1967-03-14 Shenango Ceramics Inc Recuperator tubes
GB972267A (en) * 1962-10-03 1964-10-14 Foster Wheeler Ltd Improvements in and relating to vapour generators
GB1078393A (en) * 1963-04-08 1967-08-09 Foster Wheeler Ltd Improvements in and relating to steam generators
SE7317418L (de) * 1973-12-21 1975-06-23 Svenska Maskinverken Ab
US3955620A (en) * 1974-04-26 1976-05-11 Artemov Lev N Heat exchanger
DE2517693C2 (de) * 1975-04-22 1984-01-19 Hochtemperatur-Reaktorbau GmbH, 5000 Köln Als Längsgegenstromapparat ausgebildeter Wärmeaustauscher
CH599521A5 (de) * 1975-10-06 1978-05-31 Sulzer Ag
DE2550565A1 (de) * 1975-11-11 1977-05-18 Otto & Co Gmbh Dr C Roehrenreaktor zur durchfuehrung endothermer gasreaktionen
CH613138A5 (de) * 1976-09-06 1979-09-14 Sulzer Ag

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH388356A (fr) * 1961-12-11 1965-02-28 Foster Wheeler Ltd Générateur de vapeur
FR2272360A1 (de) * 1974-04-18 1975-12-19 Artemov Lev

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4858681A (en) * 1983-03-28 1989-08-22 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
US4871014A (en) * 1983-03-28 1989-10-03 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
WO1987002763A1 (en) * 1985-11-05 1987-05-07 Tui Industries Shell and tube heat exchanger
US10739078B2 (en) 2015-01-15 2020-08-11 A Markussen Holding As Heat exchanger
DE102015102312A1 (de) * 2015-02-18 2016-08-18 HUGO PETERSEN GmbH Rohrbündelwärmeübertrager mit sequentiell angeordneten Rohrbündelkomponenten
DE102015102312A8 (de) * 2015-02-18 2016-10-13 HUGO PETERSEN GmbH Rohrbündelwärmeübertrager mit sequentiell angeordneten Rohrbündelkomponenten

Also Published As

Publication number Publication date
CH629586A5 (de) 1982-04-30
FR2403533A1 (fr) 1979-04-13
JPS5453346A (en) 1979-04-26
GB2004361A (en) 1979-03-28
DE2742877B2 (de) 1980-07-24
DE2742877C3 (de) 1981-05-14
GB2004361B (en) 1982-11-03
US4299273A (en) 1981-11-10

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