EP0223985A1

EP0223985A1 - Tube bundle and heat exchanger with this tube bundle

Info

Publication number: EP0223985A1
Application number: EP86113811A
Authority: EP
Inventors: Günter Dr. Keintzel; Gustav Thönes; Klaus Westebbe
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1985-11-23
Filing date: 1986-10-06
Publication date: 1987-06-03
Also published as: DE3541418A1

Abstract

In tube bundles (4, 5) for heat exchanger devices, in particular superheaters, with two terminal tube plates (9, 10), a large number of tubes which extend between the perforated tube plates and are held in the holes, guide plates (13) which extend essentially perpendicularly to the tubes, and pre-heads (11) which are assigned to the outsides of the tube plates for acting upon the tubes with heating medium, it is envisaged according to the invention that the tube plates (9, 10) are equipped with tubes in an essentially rectangular manner and with uniform distribution (F) in such a manner that the narrow side of the parallelepiped-shaped tube bundle (4, 5) defines the pressure loss, and the pre-head (11) is adapted to this design of the tube plate. The invention also relates to a heat exchanger device (1) which has such tube bundles (4, 5). <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft zunächst ein Rohrbündel für Wärmetauschervorrichtungen, insbesondere Überhitzer,mit zwei endständigen Rohrplatten, einer Vielzahl von sich zwischen den gelochten Rohrplatten erstreckenden und in den Löchern gehaltenen Rohren, sich im wesentlichen senkrecht zu den Rohren erstreckenden Leitblechen und den Außenseiten der Rohrplatten zugeordneten Vorköpfen zur Beaufschlagung der Rohre mit Heizmedium.The invention first relates to a tube bundle for heat exchanger devices, in particular superheaters, with two terminal tube plates, a plurality of tubes extending between the perforated tube plates and held in the holes, baffles extending essentially perpendicular to the tubes and fore heads assigned to the outer sides of the tube plates Loading of the pipes with heating medium.

Aus den DE-OS'en 25 55 539 und 33 07 101 und der US-PS 4,273,077 sind derartige Rohrbündel bekannt, bei denen die Rohrplatten kreisrund ausgebildet sind, und der Vorkopf entsprechend halbkugelförmig ausgebildet ist. Da das mittels des Rohrbündels zu erwärmende Strömungsmedium die Rohre quer anströmt und der zulässige Strömungsverlust die Abmessungen des berohrten Feldes der Rohrplatte in Strömungsrichtung im wesentlichen bestimmt, ergeben sich große nicht berohrte und somit ungenutzte Felder in den kreisrunden Rohrplatten. Neben dem unnötig großen Bauvolumen führen die großen unberohrten Felder in den Rohrplatten dazu, daß beim An- oder Abfahren der mit solchen Rohrbündeln ausgerüsteten Vorrichtungen in den Rohrplatten Spannungen infolge unterschiedlich schneller Aufheizung bzw. Abkühlung hervorgerufen werden.From DE-OS'en 25 55 539 and 33 07 101 and US-PS 4,273,077 such tube bundles are known in which the tube plates are circular, and the forehead is correspondingly hemispherical. Since the flow medium to be heated by means of the tube bundle flows across the tubes and the permissible flow loss essentially determines the dimensions of the tube field of the tube plate in the flow direction, there are large non-tube and thus unused fields in the circular tube plates. In addition to the unnecessarily large construction volume, the large unthreaded fields in the tube plates mean that when the devices equipped with such tube bundles are moved in or out, stresses in the tube plates as a result of different speeds Heating or cooling can be caused.

Außerdem ergibt sich bei Zusammenschaltung mehrerer Rohrbündel mit kreisrunden Rohrplatten in ein- oder mehrstufigen Überhitzern, daß eine große Vielzahl von Rohrbündeln unter Zwischenschaltung einer Vielzahl mit von Dampfleitblechen zusammengebaut werden, um eine vorgegebene Überhitzungsleistung zu erzielen. Dampfleitbleche sind aber sehr aufwendig und damit kostenintensiv (vgl. die anhängige Patentanmeldung P 35 31 054.5 der Anmelderin vom 30.08.1985 betreffend eine Vorrichtung zum Trocknen von Naßdampf und anschließender zweistufiger überhitzung des getrockneten Dampfes).In addition, when interconnecting several tube bundles with circular tube plates in single or multi-stage superheaters, it follows that a large variety of tube bundles are assembled with a plurality of vapor baffles in order to achieve a predetermined superheating performance. However, steam baffles are very complex and therefore costly (cf. pending patent application P 35 31 054.5 by the applicant dated August 30, 1985 regarding a device for drying wet steam and subsequent two-stage superheating of the dried steam).

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rohrbündel für Wärmetauscher zu schaffen, um bei Einhaltung eines üblichen Strömungswiderstandes die überhitzungsleistung des einzelnen Bündels zu erhöhen.It is the object of the present invention to create a tube bundle for heat exchangers in order to increase the overheating performance of the individual bundle while maintaining a customary flow resistance.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Rohrplatten im wesentlichen rechteckig und in gleichmäßiger Verteilung berohrt sind derart, daß die schmale Seite des quaderförmigen Rohrbündels den Druckverlust bestimmt, und der Vorkopf an diese Ausbildung der Rohrplatte angepaßt ist.This object is achieved in that the tube plates are substantially rectangular and are evenly distributed in such a way that the narrow side of the cuboid tube bundle determines the pressure loss and the front head is adapted to this configuration of the tube plate.

Bei dem erfindungsgemäßen Rohrbündel treten unberohrte Felder in den Rohrplatten im wesentlichen nicht auf, so daß ein Überhitzer mit vergleichbarer Gesamtheizfläche relativ klein baut. Darüberhinaus bleiben wegen des Wegfalls von größeren unberohrten Feldern die Spannungen hervorgerufen durch unterschiedlich schnelle Aufheizung während des An- oder Abfahrens des Überhitzers relativ klein.In the tube bundle according to the invention, there are essentially no untained fields in the tube plates, so that a superheater with a comparable total heating surface is relatively small. In addition, due to the elimination of larger, unthreaded fields, the voltages caused by heating up at different speeds during start-up or shutdown of the superheater remain relatively low.

Bei der rechteckigen Ausbildung der Rohrplatte ist es von Vorteil, wenn der Vorkopf aus zwei Viertelkugeln und einem dazwischenliegenden Halbzylinder besteht. Diese drei Teile des Vorkopfes können auf einfache Weise hergestellt und miteinander durch Schweißung verbunden werden.With the rectangular design of the tube plate, it is advantageous if the front head consists of two quarter balls and there is an intermediate half cylinder. These three parts of the front head can be easily manufactured and connected to one another by welding.

Um die Zugänglichkeit zu den eingeschweißten oder eingewalzten Rohren zu verbessern, ist es zweckmäßig, wenn die Lochplatte auf der dem Vorkopf zugewandten Seite mit einem umlaufenden Zwischenring versehen ist, der mit dem Vorkopf verbunden ist. Sofern die Rohrplatte aus einem hochfesten Werkstoff hergestellt wird, der nach dem Verschweißen mit dem Vorkopf einer Wärmebehandlung unterzogen werden muß, verhindert der Zwischenring ein Lösen von zuvor in die Rohrplatte eingewalzten Rohren.In order to improve the accessibility to the welded or rolled tubes, it is expedient if the perforated plate is provided on the side facing the front head with a circumferential intermediate ring which is connected to the front head. If the tube plate is made of a high-strength material that has to be subjected to a heat treatment after being welded to the forehead, the intermediate ring prevents loosening of tubes previously rolled into the tube plate.

Die Erfindung betrifft auch eine Wärmetauschvorrichtung mit einem zylindrischen Behälter und mindestens einem in dem Behälter angeordneten und mit einem Heizmedium beaufschlagten Rohrbündel, insbesondere Vorrichtung zum Trocknen von Naßdampf und anschließendem Überhitzen mit einem dem Rohrbündel vorgeschalteten Wasserabscheider. Der Behälter kann entweder ein stehender Behälter oder ein liegender Behälter sein.The invention also relates to a heat exchange device with a cylindrical container and at least one tube bundle arranged in the container and loaded with a heating medium, in particular apparatus for drying wet steam and subsequent overheating with a water separator connected upstream of the tube bundle. The container can be either a standing container or a lying container.

Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, daß als Rohrbündel ein quaderförmiges Rohrbündel gemäß der erfindungsgemäßen Bauart Eingesetzt wird; diesem kann mindestens ein Dampfleitlbech zugeordnet sein.It is provided according to the invention that a cuboid tube bundle according to the type of the invention is used as the tube bundle; this can be assigned at least one steam guiding cup.

Bevorzugt wird dabei, daß zwei quaderförmige Rohrbündel mit ihren großen Seitenflächen gegenüberstehend in dem Behälter angeordnet sind, um das Behältervolumen besser ausnutzen zu können.It is preferred that two cuboidal tube bundles with their large side faces are arranged opposite one another in the container in order to be able to better utilize the container volume.

Dabei ist es möglich, daß sich die beiden Rohrbündel parallel zu einander erstrecken. Hierbei ist es wiederum möglich, daß die Rohrbünden sich parallel zur Achse des Behälters erstrecken oder zu ihr geneigt sind. Insbesondere bei Ausbildung des Überhitzers als einstufiger mehrflutiger Überhitzer ist es von Vorteil, wenn die beiden Rohrbündel gegensinnig zur Behälterachse geneigt sind.It is possible for the two tube bundles to extend parallel to one another. Here again it is possible that the tube bundles extend parallel to the axis of the container or are inclined to it. In particular when the superheater is designed as a single-stage, multi-flow superheater, it is advantageous if the two tube bundles are inclined in opposite directions to the container axis.

Die ältere Patentanmeldung P 35 31 054 betrifft eine Vorrichtung der vorstehend genannten Art, bei der den Überhitzerrohrbündeln außenliegende und sich in Längsrichtung des Behälters erstreckende Dampfleitbleche derart zugeordnet sind, daß ein Teil der Rohrbündel als erste Überhitzerstufe von aus dem Abscheider austretenden getrockneten Dampf von außen nach innen durchströmt wird, und der andere Teil als zweite Überhitzerstufe von dem in einen mittigen Kanal eingeströmten Dampf von innen nach außen durchströmt wird. Bei der von der Anmelderin vorgeschlagenen Anordnung sind die Rohrbündel alle mit kreisrunder Rohrplatte und halbkugelförmigem Vorkopf versehen. Wie aus den Figuren der älteren Anmeldung hervorgeht muß der Dampfstrom um einen sehr großen Winkel umgelenkt werden. Diese Umlenkung bewirkt einen zusätzlichen Druckverlust. Außerdem ist eine Vielzahl von Dampfleitblechen erforderlich.The older patent application P 35 31 054 relates to a device of the type mentioned above, in which the superheater tube bundles which are located on the outside and which extend in the longitudinal direction of the container are assigned such that part of the tube bundle as the first superheater stage of dried steam emerging from the separator from the outside to the outside is flowed through inside, and the other part as a second superheater stage is flowed through from the inside into the outside by the steam flowing into a central channel. In the arrangement proposed by the applicant, the tube bundles are all provided with a circular tube plate and a hemispherical front head. As can be seen from the figures in the earlier application, the steam flow must be deflected by a very large angle. This deflection causes an additional pressure loss. A variety of steam baffles are also required.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in Form eines zweistufigen Überhitzers ist daher erfindungsgemäß vorgesehen, daß der einen großen Fläche des einen quaderförmigen Rohrbündels ein die gesamte Fläche überdeckendes gekrümmtes Dampfleitblech zugeordnet ist, das einer gleichmäßigen Beaufschlagung der großen Außenfläche dient und daß der Zwischenraum zu dem benachbarten Bündel randseitig geschlossen ist derart, daß der aus der innenliegenden großen Fläche des einen Bündels austretende erhitzte Dampf in die benachbarte innenliegende große Fläche des anderen Bündels eintritt, und dieses auf der anderen großen Fläche als überhitzter Dampf verläßt.In a particularly preferred embodiment of the present invention in the form of a two-stage superheater, it is therefore provided according to the invention that the one large surface of the parallelepiped tube bundle is assigned a curved steam baffle covering the entire surface, which serves to uniformly act on the large outer surface and that the intermediate space is closed The edge of the adjacent bundle is closed in such a way that the heated steam emerging from the large inner surface of one bundle enters the neighboring large inner surface of the other bundle and leaves it on the other large surface as superheated steam.

Je nach Lage der Bündel relativ zur Behälterachse kann sich das Leitblech im wesentlichen konzentrisch zur Behälterachse oder geneigt zur Behälterachse erstrecken. Durch die variable Anordnung der beiden Bündel und des konischen Dampfleitbleches - vertikal und/oder geneigt - können die Zu- und Abströmräume für den trockenen nicht überhitzten Dampf bzw. für den überhitzten Dampf in dem Behälter optimal gestaltet werden. Durch die kompakte Bauweise der Bündel und deren variable Anordnung sind bei vorgegebenen äußeren Abmessungen des Behälters die Einbauten relativ klein bzw. bei nicht vorgegebenen Abmessungen ergeben sich geringere äußere Baumaße im Vergleich zu den bisher bekannten Überhitzern mit einer Vielzahl von Rohrbündeln, die mit kreisrunder Rohrplatte und halbkugelförmigem Vorkopf ausgerüstet sind.Depending on the position of the bundle relative to the container axis, the guide plate can extend essentially concentrically to the container axis or inclined to the container axis. Due to the variable arrangement of the two bundles and the conical steam guide plate - vertical and / or inclined - the inflow and outflow spaces for the dry, non-overheated steam or for the overheated steam in the container can be optimally designed. Due to the compact design of the bundle and its variable arrangement, the built-in components are relatively small given the external dimensions of the container or, if the dimensions are not specified, there are smaller external dimensions compared to the previously known superheaters with a large number of tube bundles with a circular tube plate and hemispherical forehead are equipped.

Es läßt sich auch eine einfachere klare Strömunsführung mit reduziertem Druckverlust erzielen, da keine Strömungsumlenkungen in die zweite Überhitzerstufe erforderlich sind.A simpler, clear flow guidance with reduced pressure loss can also be achieved, since no flow diversions into the second superheater stage are required.

Da die Zahl der Rohrbündel und somit die Zahl der Vorköpfe reduziert wird, wird auch die Zahl der verbindenden Rohrleitungen, wie Heißdampfzuführung und Kondensatabführung wesentlich verringert, wodurch die Vorrichtung konstruktiv vereinfacht wird, der Platzbedarf erniedrigt und die Kosten reduziert werden.Since the number of tube bundles and thus the number of front heads is reduced, the number of connecting pipelines, such as superheated steam supply and condensate discharge, is also significantly reduced, which simplifies the design of the device, reduces the space requirement and reduces the costs.

Bei Ausbilung der Vorrichtung als einstufiger, mehrflutiger Überhitzer wird der zu trocknende Dampf in den Zwischenraum zwischen den beiden Rohrbündeln eingeführt und durchströmt diese von innen nach außen.When the device is designed as a single-stage, multi-flow superheater, the steam to be dried is introduced into the space between the two tube bundles and flows through them from the inside to the outside.

Abschließend soll daraufhingewiesen werden, daß die nun folgenden Figuren das erfindungsgemäße Rohrbündel und Überhitzervorrichtungen beschreiben, die jeweils mit zwei dieser Rohrbündel ausgestattet sind. Es ist selbstverständlich, daß auch Anordnungen für ein- oder mehrstufige Überhitzung unter Einsatz des erfindungsgemäßen Rohrbündels möglich sind, die mit mehr als zwei dieser Rohrbündel ausgerüstet sind. Die Rohrbündel können nicht nur in Überhitzern, die dem überhitzen von Wasserdampf dienen, eingesetzt werden, sondern auch in anderen Wärmetauschern, z. B. Gas-Gas oder Gas-Flüssigkeits-Wärmetauschern. Das bevorzugte Anwendungsgebiet sind jedoch Überhitzer und wiederum bevorzugt zweistufige Überhitzer.Finally, it should be pointed out that the following figures describe the tube bundle and superheater devices according to the invention, each of which is equipped with two of these tube bundles. It is It goes without saying that arrangements for single-stage or multi-stage overheating using the tube bundle according to the invention are also possible which are equipped with more than two of these tube bundles. The tube bundles can be used not only in superheaters that serve to overheat water vapor, but also in other heat exchangers, e.g. B. gas-gas or gas-liquid heat exchangers. However, the preferred area of application is superheaters and again preferably two-stage superheaters.

Es zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der Vorrichtung mit zweistufiger Überhitzung mit einem stehenden Behälter, in dem zwei erfindungsgemäße Rohrbündel vorgesehen sind,
Fig. 2 einen Schnitt längs der Linie II - II in Blickrichtung der Pfeile,
Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie III - III in Fig. 1 längs der Blickrichtung der Pfeile in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 einen Schnitt längs der Linie IV -IV in Fig. 3 und
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V - V in Fig. 4,
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit zweistufiger Überhitzung mit zwei zueinander parallenlen Rohrbündeln und einem Dampfleitblech, wobei die beiden Rohrbündel gegen die Behälterachse geneigt sind und das Dampfleitblech im wesentlichen konzentrisch zur Behälterachse angeordnet ist und
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einstufiger Überhitzung, die im Gegensatz zu den Ausführungsformen gemäß Fig. 1 und 6 nicht als zweistufiger überhitzer, sondern als zweiflutiger einstufiger Überhitzer ausgebildet ist.

It shows:

1 shows a longitudinal section through a first embodiment of the device with two-stage superheating with a standing container, in which two tube bundles according to the invention are provided,
2 shows a section along the line II-II in the direction of the arrows,
3 shows a section along the line III-III in FIG. 1 along the viewing direction of the arrows on an enlarged scale,
Fig. 4 is a section along the line IV -IV in Fig. 3 and
5 shows a section along the line V - V in FIG. 4,
Fig. 6 shows a further embodiment of the device according to the invention with two-stage superheating with two mutually parallel tube bundles and a steam baffle, the two tube bundles being inclined against the container axis and the steam baffle being arranged essentially concentrically to the container axis and
Fig. 7 shows another embodiment of the invention Device with one-stage superheating, which, in contrast to the embodiments according to FIGS. 1 and 6, is not designed as a two-stage superheater, but as a double-flow one-stage superheater.

Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 ist in einem stehenden zylindrischen Behälter 1 im unteren Teil ein Wasserabscheider 2 angeordnet, der von verschiedener Bauart sein kann. Die Anmelderin verweist hier beispielsweise auf die DE-OS 25 55 539, die DE-OS 33 07 101 oder auf die US-PS 4,273,077.In the embodiment according to FIG. 1, a water separator 2, which can be of various types, is arranged in a standing cylindrical container 1 in the lower part. The applicant here refers, for example, to DE-OS 25 55 539, DE-OS 33 07 101 or to US Pat. No. 4,273,077.

Oberhalb des Wasserabscheiders 2 sind mittels einer Tragplatte 3 zwei quaderförmige Rohrbündel 4 und 5 derart angeordnet, daß sie sich mit ihren zwei großen Seitenflächen 4a und 5a gegenüber stehen und sich parallel zur Achse des Behälters erstrecken. Der Außenfläche 4b ist ein gekrümmtes konisches Dampfleitblech 6 zugeordnet, das einer gleichmäßigen Beaufschlagung der Fläche 4b mit von dem Wasserabscheider 2 über eine Öffnung 3a in der Tragplatte herangeführten getrocknetem Dampf dient. Wie aus der Fig. 1 und den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, verkleinert sich der Querschnitt unterhalb des Dampfleitbleches 6 in Strömungsrichtung des Dampfes. Der von den großen Seitenflächen 4a und 5a begrenzt- Raum ist randständig durch die Tragplatte 3 und durch weitere Dampfleitbleche 7 geschlossen, so daß der aus dem Bündel 4 austretende Dampf nur in das Bündel 5 eintreten kann, wobei - wie die Pfeile in Fig. 1 andeuten - keine Umlenkung des Dampfes erforderlich ist. Der auf der großen Seitenfläche 5b des Bündels 5 austretende überhitzte Dampf tritt in das Behält^prinnere ein und wird über einen oder mehrere Dampfabführstutzen 8 abgezogen.Above the water separator 2, two rectangular tube bundles 4 and 5 are arranged by means of a support plate 3 in such a way that they face each other with their two large side surfaces 4a and 5a and extend parallel to the axis of the container. The outer surface 4b is associated with a curved conical steam guide plate 6, which serves to uniformly apply the surface of the surface 4b with dried steam brought in by the water separator 2 via an opening 3a in the support plate. As can be seen from FIGS. 1 and 2 and 3, the cross section below the steam guide plate 6 decreases in the flow direction of the steam. The space delimited by the large side surfaces 4a and 5a is closed at the edges by the support plate 3 and by further steam baffles 7, so that the steam emerging from the bundle 4 can only enter the bundle 5, with - like the arrows in FIG. 1 suggest - no redirection of the steam is required. The exiting on the large side surface 5b of the beam 5. superheated vapor enters the container ^p rinnere and is drawn off via one or more Dampfabführstutzen. 8

Die Rohrbündel 4 und 5 bestehen jeweils aus zwei Rohrplatten 9 und 10, die aus den Fig. 3 und 4 ersichtliche im wesentlichen rechteckige Form mit abgerundeten Ecken aufweisen. Die berohrten Flächen sind in der Fig. 3 mit F bezeichnet. Aus der Fig. 3 ist ersichtlich, daß der berohrte rechteckige Bereich F im Vergleich zur Gesamtfläche der im wesentlichen rechteckigen Rohrplatten 9, 10 anteilsmäßig wesentlich größer ist als im Vergleich zu den bekannten Rohrbündeln mit kreisrunder Rohrplatte, bei denen die berohrte Fläche im wesentlichen quadratisch ist. Wie anhand der Fig. 4 am Beispiel der Rohrplatte 9 erläutert wird, besteht die einzelne Rohrplatte aus einem Plattenrundkörper 9a der mit einem umlaufenden Rand 9b versehen ist. Mit dem umlaufenden Rand 9b ist ein Vorkopf 11 verschweißt, der aus einem halbzylindrischen Mittelteil 11a und zwei endständigen viertelkugelartigen Endstücken 11b und 11c besteht.The tube bundles 4 and 5 each consist of two tube plates 9 and 10, which can be seen from FIGS. 3 and 4 have a substantially rectangular shape with rounded corners. The pipe-covered areas are designated F in FIG. 3. From Fig. 3 it can be seen that the tube-shaped rectangular area F in proportion to the total area of the substantially rectangular tube plates 9, 10 is substantially larger than in comparison with the known tube bundles with a circular tube plate, in which the tube-shaped surface is essentially square . As explained with reference to FIG. 4 using the example of the tube plate 9, the individual tube plate consists of a plate round body 9a which is provided with a peripheral edge 9b. A pre-head 11 is welded to the peripheral edge 9b and consists of a semi-cylindrical middle part 11a and two terminal quarter-ball end pieces 11b and 11c.

Zu den Rohrbündeln gehören sich zwischen den Rohrplatten 9 und 10 erstreckende und mit den Vorköpfen in Strömungsmittelverbindung stehende Rohre 12 und an diesen befestigte Leitbleche 13. Bei der in den Fig. 1 bis 5 gezeigten Anordnung wird der Strömungsverlust des zu erwärmdenden Mediums durch die Schmalseite des quaderförmigen Rohrbündels bestimmt, die aus der Fig. 5 ersichtlich ist.The tube bundles include tubes 12, which extend between the tube plates 9 and 10 and are in fluid communication with the fore heads, and baffles 13 attached to them. In the arrangement shown in FIGS. 1 to 5, the flow loss of the medium to be heated is caused by the narrow side of the tube cuboidal tube bundle determined, which can be seen from FIG. 5.

Die Rohrbündel 4 und 5 für eine zweistufige Überhitzung werden getrennt jeweils über eine Leitung 14 mit Heißdampf beaufschlagt, während das Kondensat bei 15 abgezogen wird.The tube bundles 4 and 5 for two-stage superheating are each separately supplied with superheated steam via a line 14, while the condensate is drawn off at 15.

Die Ausführungsform gemäß Fig. 6 unterscheidet sich von der Ausführungsform gemäß Fig. 1 dadurch, daß dort zwei Bündel 16 und 17 vorgesehen sind, die unter Aufrechterhaltung eines Parallelabstandes gegenüber der Behälterachse geneigt sind. Dem Bündel 16 ist ein Dampfleitblech 18 zugeordnet, das sich im wesentlichen konzentrisch zur Behälterachse erstreckt, d. h. während sich bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 der Abstand zwischen Außenseite des Dampfleitbleches 6 und der Innenwandung des Behälters 1 ändert, bleibt bei Fig.6 zwischen der Außenfläche des Dampfleitbleches 18 und der Innenfläche des Behälters konstant.The embodiment according to FIG. 6 differs from the embodiment according to FIG. 1 in that there are two bundles 16 and 17 which are inclined while maintaining a parallel distance from the container axis. A bundle 16 is assigned a steam guide plate 18 which extends essentially concentrically to the container axis, ie while the distance in the embodiment according to FIG changes between the outside of the steam baffle 6 and the inner wall of the container 1 remains constant in Figure 6 between the outer surface of the steam baffle 18 and the inner surface of the container.

Es ist auch möglich, bei der Ausführungsform gemäß Fig. 6 nicht nur die beiden Bündel zu neigen, sondern auch ein im Sinne von Ausführungsform gemäß Fig. 1 geneigtes Blech zu verwenden, wenn dies zur Optimierung erforderlich sein sollte.It is also possible in the embodiment according to FIG. 6 not only to incline the two bundles, but also to use a sheet which is inclined in the sense of the embodiment according to FIG. 1 if this should be necessary for optimization.

Während die Ausführungsformen gemäß Fig. 1 bis 6 einen zweistufigen Überhitzer zeigen, zeigt die Ausführungsform gemäß Fig. 7 einen zweiflutigen einstufigen Überhitzer. Die beiden Rohrbündel 19 und 20 sind - wie aus der Fig. ersichtlich - gegensinnig zueinander und zur Behälterachse geneigt und werden über eine gemeinsame Leitung 14 mit Dampf beaufschlagt. Der aus dem Wasserabscheider 2 austretende getrocknete Dampf tritt in den Raum zwischen den beiden Rohrbündeln ein, dessen Querschnitt sich entsprechend verjüngt, durchströmt die beiden Bündel 19 und 20 von innen nach außen.1 to 6 show a two-stage superheater, the embodiment according to FIG. 7 shows a two-stage single-stage superheater. The two tube bundles 19 and 20 - as can be seen from the figure - are inclined in opposite directions to one another and to the container axis and are supplied with steam via a common line 14. The dried steam emerging from the water separator 2 enters the space between the two tube bundles, the cross-section of which narrows accordingly, flows through the two bundles 19 and 20 from the inside to the outside.

Falls es erforderlich ist, der lokalen Saugwirkung an dem oder den Dampfabführungsstutzen 8 gesteuert entgegenzuwirken, kann es zweckmäßig sein, eine Lochblende 21 im Bereich der Stutzen 8 anzuordnen, wie dies in der Fig. 1 schematisch dargestellt ist.If it is necessary to counteract the local suction effect on the steam discharge nozzle (s) 8 in a controlled manner, it may be expedient to arrange a perforated diaphragm 21 in the region of the nozzle 8, as is shown schematically in FIG. 1.

Wenn die beiden Rohrbündel 4 und 5 in Fig. 1 bzw. die beiden Rohrbündel 19 und 20 in in Fig. 6 über eine gemeinsame Leitung beaufschlagt werden, erfolgt bei diesen ebenfalls eine einstufige überhitzung.If the two tube bundles 4 and 5 in FIG. 1 or the two tube bundles 19 and 20 in FIG. 6 are acted on via a common line, one-stage overheating likewise takes place in these.

Claims

1. Rohrbündel für Wärmetauschervorrichtungen, insbesondere Überhitzer, mit zwei endständigen Rohrplatten, einer Vielzahl von sich zwischen den gelochten Rohrplatten erstreckenden und in den Löchern gehaltenen Rohren, sich im wesentlichen senkrecht zu den Rohren erstreckenden Leitblechen und den Außenseiten der Rohrplatten zugeordneten Vorköpfen zur Beaufschlagung der Rohre mit Heizmedium, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrplatten (9, 10) im wesentlichen rechteckig und in gleichmäßiger Verteilung (F) berohrt sind derart, daß die schmale Seite des quaderförmigen Rohrbündels (4, 5) den Druckverlust bestimmt, und der Vorkopf (11) an diese Ausbildung der Rohrplatte angepaßt ist.1. Pipe bundle for heat exchanger devices, in particular superheaters, with two terminal tube plates, a plurality of tubes extending between the perforated tube plates and held in the holes, baffles extending essentially perpendicular to the tubes and front heads assigned to the outside of the tube plates for loading the tubes with heating medium, characterized in that the tube plates (9, 10) are substantially rectangular and are evenly distributed (F) in such a way that the narrow side of the cuboid tube bundle (4, 5) determines the pressure loss, and the front head (11) is adapted to this design of the tube plate.

2. Rohrbündel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Vorkopf (11) aus zwei Viertelkugeln (11b, 11c) und einem dazwischen liegenden Halbzylinder (11a) besteht.2. Pipe bundle according to claim 1, characterized in that the front head (11) consists of two quarter balls (11b, 11c) and an intermediate half cylinder (11a).

3. Rohrbündel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Lochplatte (9) auf der dem Vorkopf (11) zugewandten Seite mit einem umlaufenden Zwischenring (9b) versehen ist, der mit dem Vorkopf verbunden ist.3. Pipe bundle according to claim 1 or 2, characterized in that the perforated plate (9) on the side facing the front head (11) is provided with a circumferential intermediate ring (9b) which is connected to the front head.

4. Wärmetauschervorrichtung mit einem zylindrischen Behälter und mindestens einem in dem Behälter angeordneten und mit einem Heizmedium beaufschlagten Rohrbündel, insbesondere Vorrichtung zum Trocknen von Naßdampf und anschließendem überhitzen mit einem dem Rohrbündel vorgeschalteten Wasserabscheider, dadurch gekennzeichnet, daß als Rohrbündel ein quaderförmiges Rohrbündel (4, 5) nach einem der Ansprüche 1 bis 3 ist.4. Heat exchanger device with a cylindrical Container and at least one tube bundle arranged in the container and loaded with a heating medium, in particular device for drying wet steam and then overheating with a water separator upstream of the tube bundle, characterized in that a cuboid tube bundle (4, 5) according to one of Claims 1 is used as the tube bundle to 3.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß zwei quaderförmige Rohrbündel (4, 5; 16, 17; 19, 20) mit ihren großen Seitenflächen (4a, 5a) gegenüberstehend in dem Behälter (1) angeordnet sind.5. The device according to claim 4, characterized in that two rectangular tube bundles (4, 5; 16, 17; 19, 20) with their large side surfaces (4a, 5a) are arranged opposite one another in the container (1).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß sich die beiden Rohrbündel (4, 5; 16, 17) parallel zueinander erstrecken.6. The device according to claim 5, characterized in that the two tube bundles (4, 5; 16, 17) extend parallel to each other.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet , daß die Rohrbündel sich parallel (4, 5) zur Achse des Behälters (1) erstrecken oder zu ihr geneigt (16, 17) sind.7. The device according to claim 5 or 6, characterized in that the tube bundles extend parallel (4, 5) to the axis of the container (1) or inclined to it (16, 17).

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet , daß bei Ausbildung des Überhitzers als einstufiger mehrflutiger Überhitzer die beiden Rohrbündel (19, 20) gegensinnig zur Behälterachse geneigt sind.8. The device according to claim 5, characterized in that when the superheater is designed as a single-stage multi-flow superheater, the two tube bundles (19, 20) are inclined in opposite directions to the container axis.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Überhitzers als zweistufiger Überhitzer der einen großen Fläche (4b) des einen quaderförmigen Rohrbündels (4) ein die gesamte Fläche überdeckendes gekrümmtes Dampfleitblech (6; 18) zugeordnet ist, das einer gleichmäßigen Beaufschlagung der großen Fläche dient, und daß der Zwischenraum zu dem benachbarten Bündel (5) randseitig (3, 7) geschlossen ist derart, daß der auf der innenliegenden großen Fläche (4a) des einen Bündels (4) austretende erhitzte Dampf in die benachbarte innenliegende große Fläche (5a) des anderen Bündels (5) eintritt, und dieses auf der anderen großen Fläche (5b) als überhitzter Dampf verläßt.9. Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that when the superheater is designed as a two-stage superheater, a large surface (4b) of a cuboid tube bundle (4) is assigned a curved steam guide plate (6; 18) covering the entire surface which is an even application of the large area serves, and that the space to the adjacent bundle (5) is closed at the edges (3, 7) such that the heated steam emerging on the inner large surface (4a) of the one bundle (4) flows into the adjacent inner large surface (5a ) of the other bundle (5), and this leaves on the other large area (5b) as superheated steam.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7 und 9, dadurch gekennzeichnet , daß sich je nach Lage der Bündel (6, 7; 16, 17) zur Behälterachse das Leitblech (6; 18) sich im wesentlichen konzentrisch zur Behälterachse oder geneigt zur Behälterachse erstreckt.10. Device according to one of claims 4 to 7 and 9, characterized in that depending on the position of the bundle (6, 7; 16, 17) to the container axis, the guide plate (6; 18) is substantially concentric to the container axis or inclined to Container axis extends.