DE1601154A1 - Vorrichtung an Rohrwaermeaustauschern mit plattenfoermigen Rohren - Google Patents

Description

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Dipl. mg- Herbert Tischer .

Büro München J

München 2, Tal 71

AB ROSBNBLADS PiTEIi¹EER Stockholm, Schweden

Vorrichtung an Rohrwärmeaustauschern mit plattenförmigen Rohren

Die Erfindung bezieht sich auf Wärmeaustauscher) insbesondere für hohen Druck mit einem Rohrbündel, das aus langgestreckten plattenförmigen Wärmeübertragungsrohren mit hauptsächlig rechteckigem Querschnitt besteht, die auch als hohle Lamellen bezeichnet werden können, und die seitlich voneinander mit entlang der Längskanten der Rohre offenen Zwischenräumen zwischen den Rohren angeordnet sind»

Gewöhnlich sind derartige Rohrbündel ebenso wie Bündel aus kreisförmigen Rohren innerhalb einer das Bündel umschliessenden Hülle angeordnet, in der das eine Wärmeaustauschmittel ausserhalb der Rohre geführt wird, während das andere Wärmeaustauschmittel durch die Rohre geleitet wird.. Gewöhnlich kann auch das Rohrbündel aus der Hülle herausge— zogen werden, um die Zwischenräume zwischen den Rohren zur Kontrolle und Reinigung mittels mechanischen Hilfsmitteln zugänglich zu machen. Die plattenförmigen Rohre ergeben da-

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bei eine erheblich grössere Möglichkeit als kreisförmige Rohre, alle Teile der Wärmeübertragungswände in den Zwischenräumen zu beobachten und zugänglich zu machen. Ein anderer wesentlicher Vorteil ist weiterhin, dass plattenförmige Rohre eine errössere Möglichkeit geben, ein kompaktes Rohrbündel mit grosser Heizoberfläche zu erhalten, da die Strömungsverhältnisse in den Rohren einerseits und im grösseren Teil deren Zwischenräumen andererseits so gleichartig wie möglich sind.

Das sehr begrenzte Vermögen der flachen Rohrform, ohne Deformation der Seitenwände innere oder aussere Überdrücke auszuhalten, hat jedoch dabei erhebliche Schwierigkeiten verursacht, diese Form für Wärmeaustauscher für hohen Druck anzuwenden. Man hat bisher jedes Rohr für sich mit einer grossen Anzahl innerhalb des Rohres verteilter Abstandsglieder zwischen den Seitenwänden versehen, die mit jeder Seitenwand fest verbunden sind und diese abstützen» Dies führt doch in erster Linie ^en Nachteil mit sich, dass falls ein verschmutzendes, z.E. Krusten bildendes oder feste Bestandteile enthaltendes, mittel durch das Rohr geleitet wird, sich Absetzungen von diesem an und um den Abstandsgliedern sammeln, die ausserdem eine wirksame innere Reinig·/a; des Rohres mit mechanischen Hilfsmitteln hindern. Ein solcher Wärmeaustauscher kann dann nur dann angewandt werden, wenn wenigstens das eine Wärmeaustauschmittel ausreichend rein ist, um'durch die Rohre geleitet zu werden, während das andere Mittel, wenn es schmutzig ist, innerhalb der

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Hülle ausserhalb der Rohre in den Zwischenräumen zwischen diesen geleitet werden muss. Diese Zwischenräume-können gereinigt werden, nachdem das Rohrbündel'herausgezogen worden ist, was jedoch eine schwierige Arbeit ist. Diese Leitung des verschmutzenden Mittels innerhalb der Hülle, was.dann aufgrund der Reinigungsmöglichkeiten zwar möglich und infolge der Rohrbauart, die einzige Möglichkeit ist, ist jedoch oft an sich weniger geeignet infolge der bekannten Schwierigkeiten, di% Leitungswege insbesondere am Einlass und Auslass derart auszugestalten, dass sich keine Taschen bilden, in denen ausgefällt Partikel des Mittels sich um erhebliche 'Teile der Rohre konzentrieren können.

Bei Bündeln aus kreisförmigen Rohren mit leicht zu reinigendem freiem Durchlass besteht natürlich die Möglichkeit, in diesem Falle das verschmutzende Mittel besser statt. dessen.durch die; Bohre zu leiten. Dadurch hat man dann natürlich falls erforderlich auch die Möglichkeit, ein solches Mittel .gleichzeitis; ausserhalb der Rohre zu leiten, d.h. den Wärmeaustauscher für zwei verschmutzende Mittel anzuwenden. Die Erfindung, die bezweckt, ein Rohrbündel mit plattenförmigen Rohren für h'ohen Druck derart auszubilden, dass die gleichen·Möglichkeiten vorhanden sind, wird in erster Linie dv^-eh diejenige Kombination gekennzeichnet, dass die Rohre in bekannter Weise aus zwei entgegengesetzten, hauptsächlich flachen und nur entlang ihrer Seitenkanten zusammengeschweiss ton Seitenwänden aus dünnem Blech bestehen, sowie dass die dieftenannten Zwischenräume begrenzenden benachbarten Rohr-

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seitenwände die in bekannter Weise durch den Zwischenraum überdrückende und hauptsächlich zapfenförmige, in grosser Anzahl im Zwischenraum- verteilte Abstandsglieder von einander getrennt werden - durch diese Abstandsglieder miteinander verschweisst sind.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnung nä.her beschrieben, in der Pig. I einen Abschnitt eines Bohrbündeis gemäss der Erfindung von den Seitenkanten der Rohre aus gesehen zeigt. Fig. 2 zeigt das Rohrbündel gemäss Fig. 1 im Schnitt gemäss der Linie II - II dieser Figur, Fig. 3 zeigt eine Abänderung einer Einzelheit von Fig. 2, und Fig. 4- zeigt in kleinerem Messtab einen Abschnitt einer grö'sseren Länge eines Rohrs des Rohrbündels gemäss Fig. 1 und 2, gesehen von der einen Seitenwand des Rohrs.

Identische Einzelheiten werden in den Abbildungen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.

Gemäss Fig. 1 und 2 bestehen die Rohre 1 aus Seitenwänden 2 und 3, die nur entlang ihrer Seitenkanten durch aufeinander zu gebogene Kantenteilen 2a und 2b sowie 3a und 3b miteinander durch einen Kantenschweissaum 4- verbunden sind, go dass die Rohrdurchlässe völlig frei von überdrückenden Elementen sind. Die Rohre sind seitlich von entlang den ο- · ■-^._ri!._qin+._,_rL offenen Zwischenräumen 5 angeordnet. Die Rohre sind langgestreckt, wie dies in Fig. 4- deutlich dargestellt wird, und sind in bekannter Weise in einem in der Zeichnung nicht dargestellten Gehäuse angeordnet, innerhalb dem das ustauschmittel ausserhalb der Rohre in den Zwisch-

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enräumen zwischen diesen geleitet wird, während-das andere Wärmeaustaüschmittel durch die Rohre unter einem Druck geleitet wird, der erheblich höher oder niedriger'sein kann als der Druck in den Zwischenräumen. Die Heigung der Seitenwände, sich dabei gegen oder von einander auszubauchen, . wird durch die zapfenförmigen Abstandselemente 6 verhindert, die in bekannter Weise zwischen den beiden Seitenwänden verteilt, und mit diesen durch Widerstandssäume 7 verschwelsst sind (Pig. 2). Abb. 3 zeigt eine ebenfalls" an sich bekannte Abänderung: dieser Vorrichtung, bei der die Abstandselemente aus warzenförmigen Ausbuchungen 6a der Wände bestehen, wobei diese Ausbuchungen mittels eines einzigen Widerstandsschweissaumes 7 verschweisst sind. Getnäss dem gleichen Prinzip kann auch die-eine Wand eben sein und mit der anderen, mit Ausbuchungen versehenen Wand zusammengefügt werden. Sowohl Zapfen wie Ausbuchungen können einen anderen als kreisförmigen Querschnitt besitzen, z.B. einen quadratischen Querschnitt. . ■ ■

Dieses VerstEifungssystem unterscheidet sich also von früher bekannten Systemen darin, dass die Abstandselemente aus den Rohrdurchlässen nach den Zwischenräumen zwischen den Rohren verlegt werden, wo sie kein wesentliches Hindernifür die mechanische Reinigung darstellen, wie in Fig. 4-gezeigt ist, in der die Pfeile verschiedene Richtungen anReben, in denen ein Reinigungswerkzeug in diese Zwischenräume von der einen oder von beiden Seiten derselben eingeführt werden kann, um alle Teile der Wände um die Abstandselemente

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herum zu erreichen. Es ist leicht einzusehen, dass falls diese Abstandselemente statt dessen im Rohr angeordnet sind, das nur in seiner Längerichtung gereinigt werden kann, alle in dieser Richtung von den Abstandselementen verdeckten Teile, für eine solche Reinigung in der Praxis nicht zugänglich sind.

Die Kombination der zu Rohren nur entlang ihrer Seitenkanten verschweissten Seitenwände mit der angegebenen Anordnung der Abstandselemente ist ausserdem für eine einfache und billige Herstellung von Rohrenbündeln mit flachen Rohren und versteiften Wänden sehr günstig. Ein Bündel gemäss lig. 1 und 2 wird somit in der folgenden Weise hergestellt. Hache Bleche, die" als Seitenwände bestimmt sind, werden an den Kanten umgebogen und je zu zwei Stück seitlich voneinander in Abstand des Rohrzwischenraums mit den umgebogenen Kanten voneinander hinweggerichtet zusammengehalten. Abstandsstücke 6 werden von der Seite in den Zwischenraum zwischen den Blechen zeilenweise quer über den Zwischenraum eingeführt und die Schweissfugen 7 werden gleichzeitig in t einer Arbeitsstufe zwischen Druckelektroden ausgeführt, die die zusammengelegten Bleche und dazwischenliegenden Abstandselemente umgreifen. Die derart zusammengeschweissten Blechps .""e werden dann mittels der Schweissfugen 4 zusammengeschweisst, so dass die Rohre zwischen ihnen gebildet werden. Ein Rohr mit innen festgeschweissten Abstandsstücken kann in ähnlicher Weise nur hergestellt werden, wenn die Seitenwände was erheblich schwieriser ist, nach dem Schweissen auf den

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zusammengesetzten Blechpaaren umgebogen werden, da die umgebogenen Kanten sonst das Einführen der Abstandsstücke hindern würden. Mit den Abstandselementen gem'ass Pig. 3 fällt zwar dieses Einfuhrmoment fort, was an sich eine Vereinfachung ist, gegen die man jedoch das dann entstehende Bedürfnis eines PressVerfahrens abwägen muss, das erheblich teuerer wird als nur das Umbiegen der Kanten.

Anhand des gezeigten und beschriebenen Beispiels können weitere Abänderungen sich: dem Fachmann darbieten, z.B. die Bohre entlang der Seitenkanten der Seitenwände in anderer bekannter Weise zu verschliessen, z.B. mit nur der einen Wandkante nach der anderen gebogen oder mittels zwischen den nicht umgebogenen Wandkanten angebrachten Leisten.

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Claims (1)

1. Patentanwälte ΜδΠΟΠβΠ ] {j Al)G 198*

   pipl. ing. Waiter Meissnef ·

   Dipl. Ing. Herbert tischer

   Büro München

   München 2, TaI 71

   Patentanspruch

   Vorrichtung bei i'/ärmeaustauschern, insbesondere fur hohen Druck mit eines Rohrbündel,, das aus langgestreckten platter,formieren- Vf-irmeübertraeun^srohren mit hauptsächlich rechteckiges-"Querschnitt besteht» die als hohle Lamellen bezeichnet herden körmen^ und seitlich voneinander rci^ entlsne: öer Lan^skant^r; der Rohre offenen Zwischenräumen zwischen -i leser, ί nee ordnet sind, gekennzeichnet durch.die-,jen3"e '"c'^ir.irioK, dass die Hehre in bekannter V/eise aus zwei einander en^-ere^e:.^e.je+rzt^n und im xi/esentlichen .flachen SCKi--.: nsr er.tla.-i^ ihrer Seitenkanten zusammenseschweissten Sei^e^-'A nde». quo dünne-s Hlech bestehen, und dass die diese ZwiscbenravT/f: besrenrenden, benachbarten Rohrseitenwände , die ebenfalls in bekannter Weise durch den Zwischenraum ■üfcercruck.er.de -;:':5 hauptsächlich zapfenf.brmige, in grosser Anzahl im Zwischenraum verteilte Abstandselieder von einander getrennt sind, durch diese Abstandsglieder miteinander ve srhweisst sind.

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