DE19723971C1

DE19723971C1 - Heat exchanger containing pipes with reciprocating cleaning springs inside

Info

Publication number: DE19723971C1
Application number: DE1997123971
Authority: DE
Inventors: Juergen Venter; Carsten Dipl Ing Kuehn
Original assignee: Renzmann and Gruenewald GmbH
Current assignee: Kelvion Machine Cooling Systems GmbH
Priority date: 1997-06-06
Filing date: 1997-06-06
Publication date: 1999-02-25
Anticipated expiration: 2017-06-07

Abstract

The plate in which the cleaning springs are mounted is moved by magnetism. The exchanger pipes (1) arranged in bundles, extending between two main pipes (4), contain cleaning springs (8) extending in their length direction. The springs exit the exchanger pipes at one end, where their end regions (9) are received by a tube plate (10) which can be moved in the length direction of the heat exchanger housing (3). Movement of the plate is achieved using an externally applied magnetic force.

Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmetauscher mit bündel artig zusammengefaßten, mit ihren Enden in Rohrböden ge lagerten Rohren, in denen zwecks Reinigung von Ablagerun gen sich in Längsrichtung erstreckende Reinigungsfedern angeordnet sind.The invention relates to a heat exchanger with a bundle well summarized, with their ends in tube sheets ge stored pipes in which for cleaning deposits towards cleaning springs extending in the longitudinal direction are arranged.

Bei der Rückgewinnung von Wärme, beispielsweise aus Ab gas, bzw. der Kühlung von Abgas kommen Rohrbündelwärme tauscher in kompakter Bauweise zum Einsatz. Die Rohrbün del setzen sich aus einer Vielzahl von Rohren zusammen, welche in Rohrböden gehalten werden. Durch die Rohre wird das heiße Medium geleitet, während auf deren Außenseite ein Tauschermedium, meist Wasser, geführt wird.When heat is recovered, for example from Ab gas, or the cooling of exhaust gas, comes bundle heat exchanger in a compact design. The Rohrbün del are made up of a variety of tubes, which are kept in tube plates. Through the pipes the hot medium is directed while on the outside an exchange medium, usually water, is carried.

An die Leistung und die Betriebszuverlässigkeit der Wär metauscher werden hohe Ansprüche gestellt. Bereits bei der Auslegung der Wärmetauscher ist man daher bestrebt, alle Faktoren, welche die Qualität und Leistung negativ beeinflussen können, zu minimieren.The performance and operational reliability of the heat Meters are very demanding. Already at The design of the heat exchanger is therefore aimed at all factors affecting the quality and performance negative can influence to minimize.

Problematisch gestaltet sich sowohl die Auslegung der Wärmetauscher als auch deren Betrieb, wenn ein Medium mit hohem Schmutzanteil durch den Wärmetauscher geführt wer den muß. Hier kommt es zu einer Verschmutzung der Rohre, wodurch sich der Wärmeübergang vom Medium an die Rohrwand erheblich verschlechtert. Desweiteren steigt der Druck verlust mit zunehmender Betriebsdauer. Die vorgegebenen Ausgangstemperaturen können dann nur noch bedingt er reicht werden. Als Folge der Verschmutzung sinkt der Ge samtwirkungsgrad. Die Verschmutzung fördert darüberhinaus die Korrosion und verkürzt die Lebensdauer eines Wärme tauschers. Hohe Wartungskosten und unter Umständen lange Stillstandszeiten der Anlage können die Folge sein.Both the interpretation of the Heat exchangers as well as their operation when using a medium high dirt content through the heat exchanger that must. Here the pipes become dirty, whereby the heat transfer from the medium to the pipe wall significantly deteriorated. Furthermore, the pressure rises loss with increasing operating time. The given Output temperatures can then only to a limited extent be enough. As a result of the pollution, the Ge sinks overall efficiency. The pollution also promotes the corrosion and shortens the life of a heat exchangers. High maintenance costs and sometimes long This can result in downtimes of the system.

Üblich ist es, die Rohrbündel in bestimmten Reinigungs intervallen manuell zu reinigen. Die Wärmetauscher werden hierzu stillgelegt, geöffnet und mit entsprechendem Rei nigungswerkzeug bearbeitet. Das Reinigungsergebnis ist hierbei sehr gut, jedoch ist der Reinigungsaufwand hoch. Darüberhinaus ist eine Unterbrechung des Betriebs der An lage unvermeidlich.It is common to clean the tube bundle in certain intervals to be cleaned manually. The heat exchangers will decommissioned, opened and with appropriate Rei cleaning tool processed. The cleaning result is very good, but the cleaning effort is high. In addition, the operation of the An is interrupted lay inevitable.

Durch die DE 29 35 701 A1 zählt eine Vorrichtung zum Ab kratzen von Ablagerungen an den Innenflächen von Wärme tauscherrohren zum Stand der Technik. Hierbei sind Schraubenfedern im Inneren der Rohre angeordnet. Die Schraubenfedern sind mit einem Ende an einer Platte befe stigt, die mit einem Antrieb für eine hin- und hergehende und eine drehende Bewegung verbunden ist. Aufwendig und im Betrieb schwierig gestaltet sich insbesondere die Ab dichtung des außen angeordneten Antriebs zum unter Druck und bei hohen Temperaturen arbeitenden Wärmetauscher. We gen ihrer Anfälligkeit führt die Abdichtung häufig zum Ausfall des Wärmetauschers.From DE 29 35 701 A1 counts a device for Ab scratching deposits on the inner surfaces of heat State-of-the-art exchanger tubes. Here are Coil springs arranged inside the tubes. The Coil springs have one end on a plate Stigt with a drive for a reciprocating and a rotating movement is connected. Elaborate and Ab is particularly difficult to operate seal of the externally arranged drive for under pressure and heat exchangers operating at high temperatures. We Due to its susceptibility, the seal often leads to Heat exchanger failure.

Ferner beeinflußt die vollflächig geschlossene Platte, an der die Schraubenfedern festgelegt sind, die Strömungs verhältnisse im Wärmetauscher nachteilig. Schließlich hat sich auch die mechanische Kopplung von Antrieb und Platte als störanfällig erwiesen.Furthermore, the completely closed plate affects of which the coil springs are fixed, the flow conditions in the heat exchanger disadvantageous. After all mechanical coupling of drive and plate proven to be prone to failure.

Bei der durch die US 48 25 940 bekannten Vorrichtung zur Reinigung von Wärmetauscherrohren im Betrieb sind Reini gungsfedern in diesen angeordnet, welche durch die Injek tion von Druckgas in die Wärmetauscherrohre in Schwingun gen versetzt werden sollen. Diese Vorgehensweise ist je doch anlagen- und steuerungstechnisch aufwendig.In the device known from US 48 25 940 Cleaning of heat exchanger tubes in the company are Reini tion springs arranged in these, which by the Injek tion of compressed gas in the heat exchanger tubes in Schwingun should be relocated. This procedure is ever but complex in terms of plant and control technology.

Besonders hohe Sicherheitsanforderungen werden an Wärme tauscher dann gestellt, wenn toxische, explosive oder um weltgefährdende Fluide im Wärmetauscher behandelt werden. Abdichtungen an nach außen geführten Wellen bilden dann potentielle Schwach- und Gefahrenpunkte.Particularly high safety requirements are placed on heat Exchanger posed when toxic, explosive or around fluids that are hazardous to the world are treated in the heat exchanger. Seals then form on outwardly directed shafts potential weaknesses and dangers.

Der Erfindung liegt daher ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Wärmetauscher, bei dem eine Abreinigung der Rohre während des Betriebs erfolgen kann, anlagentechnisch weiterzubilden und zu verbessern.The invention is therefore based on the prior art based on the task of a heat exchanger in which a The pipes can be cleaned during operation, to further develop and improve plant technology.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß in den Merkmalen des Anspruchs 1.According to the invention, this object is achieved in the Features of claim 1.

Kernpunkt der Erfindung bildet die Maßnahme, die Rohr platte, an der die Reinigungsfedern festgelegt sind, durch eine äußere Magnetkraft zu bewegen.The heart of the invention is the measure, the pipe plate on which the cleaning springs are attached, to move by an external magnetic force.

Auf diese Weise kann eine berührungslose Kraftübertragung für die Bewegung der Rohrplatte erfolgen. Zusätzliche Dichtungen an nach außen geführten Wellen sind nicht er forderlich. Hierdurch wird die insbesondere bei problema tischen Einsatzfällen, wie der Behandlung von toxischen, explosiven oder umweltgefährdenden Fluiden, geforderten Dichtheit Rechnung getragen. Der Wärmetauscher kann her metisch dicht ausgeführt werden. Grundsätzlich kann die äußere Magnetkraft innerhalb des Gehäuses des Wärmetau schers oder außerhalb angeordnet sein.In this way, non-contact power transmission for the movement of the tube plate. Additional Seals on external shafts are not he conducive. As a result, the problema applications, such as the treatment of toxic, explosive or environmentally hazardous fluids, required Tightness taken into account. The heat exchanger can come be metically tight. Basically, the external magnetic force within the housing of the heat rope Schers or be arranged outside.

Zur Erzeugung der Magnetkraft kommt ein Magnet zum Ein satz, dessen Magnetfeld in der Lage ist, mit einer ent sprechend hohen Suszeptibilitätswirkung die Rohrplatte mit den angegliederten Reinigungsfedern zu bewegen. Neben Permanentmagneten können vorteilhaft auch Elektromagnete zur Erzeugung der Magnetkraft zum Einsatz gelangen.A magnet comes on to generate the magnetic force set whose magnetic field is able to with an ent the high susceptibility effect the tube plate to move with the attached cleaning springs. Next Permanent magnets can advantageously also be electromagnets are used to generate the magnetic force.

Die Anbindung der Reinigungsfedern an die Rohrplatte kann direkt oder mittelbar durch Zwischenschaltung weiterer Bauteilkomponenten erfolgen.The connection of the cleaning springs to the tube plate can directly or indirectly by interposing others Component components take place.

Die Reinigungsfedern sind einseitig an der Rohrplatte festgelegt. Das jeweils andere Federende ist lose im Rohr geführt. Durch die durch die Magnetkraft eingeleitete Be wegung der Reinigungsfedern werden diese in Längsrichtung im Rohr bewegt. Gleichzeitig werden die Reinigungsfedern zu Schwingungen angeregt. Der Außendurchmesser der Reini gungsfedern ist daher kleiner als der Innendurchmesser eines Rohrs gewählt. Es kommt dann zu Längs- und Quer schwingungen der Reinigungsfedern. Die Reinigungswirkung besteht sowohl in einer Schab- als auch in einer Pulsa tions- oder Schlagwirkung. Verschmutzungen kann so entge gengewirkt werden.The cleaning springs are on one side of the tube plate fixed. The other end of the spring is loose in the tube guided. The Be. Initiated by the magnetic force The cleaning springs move in the longitudinal direction moved in the tube. At the same time, the cleaning springs stimulated to vibrate. The outer diameter of the Reini gung springs is therefore smaller than the inner diameter of a tube chosen. Then there is longitudinal and transverse vibrations of the cleaning springs. The cleaning effect consists of both a scraping and a pulsa effect or impact. Soiling can be avoided be counteracted.

Ein zusätzlicher Vorteil stellt sich durch die von den Reinigungsfedern im Rohr hervorgerufenen Turbulenzen ein. Hieraus resultiert ein besserer Wärmeübergang an der Rohrinnenseite und eine verbesserte Wärmeübertragung.An additional advantage arises from that of Cleaning springs in the tube caused turbulence. This results in better heat transfer at the Inner tube and improved heat transfer.

In der Rohrplatte sind in Geometrie und Anzahl entspre chend auf die austrittsseitigen Öffnungen der Wärmetau scherrohre angepaßte Durchbrechungen vorgesehen. Die Durchbrechungen gewährleisten einen ausreichend großen Durchströmquerschnitt für das Abgas. So werden die Strö mungsverhältnisse im Wärmetauscher durch die im Wärmetau schergehäuse integrierte Rohrplatte nur unwesentlich be einflußt. Im Wärmetauscher ist die Rohrplatte an Füh rungsstangen mit Passung verlagerbar angeordnet.The geometry and number are the same in the tube plate on the outlet-side openings of the heat rope adapted openings provided shear tubes. The Breakthroughs ensure a sufficiently large one Flow cross-section for the exhaust gas. So the currents conditions in the heat exchanger through those in the heat exchanger integrated tube plate only insignificantly influences. The tube plate is in contact in the heat exchanger rungsstangen with fit arranged relocatable.

Eine vorteilhafte Ausführungsform des allgemeinen Erfin dungsgedankens ist in den Merkmalen des Anspruchs 2 cha rakterisiert.An advantageous embodiment of the general inven dungsgedungsens in the features of claim 2 cha characterizes.

Danach weist die Rohrplatte einen Permanentmagneten auf, welcher unter den Einfluß eines außen am Wärmetauscherge häuse verlagerbaren Magneten bewegbar ist. Bei dem äuße ren Magneten kommt ebenfalls vorzugsweise ein Permanent magnet zum Einsatz. Permanentmagnete haben die Eigen schaft, daß sie eine von äußeren Feldern wenig abhängige Magnetisierung besitzen und erzeugen ein dauernd wirken des Magnetfeld.Then the tube plate has a permanent magnet, which under the influence of an outside on the heat exchanger Movable magnet is movable. With the outside Ren magnet also comes preferably a permanent magnet for use. Permanent magnets have their own that it is one that is not very dependent on external fields Have magnetization and create a permanent effect of the magnetic field.

Der Einsatz eines Elektromagneten zur Erzeugung der äuße ren Magnetkraft hat den Vorteil, daß diese bzw. die magnetische Feldstärke durch Veränderung der Stromstärke geregelt werden kann.The use of an electromagnet to generate the exterior Ren magnetic force has the advantage that this or the magnetic field strength by changing the current strength can be regulated.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 3 wird der äußere Magnet durch eine Kolben-Zylinder-Einheit, beispielsweise einen doppelt wirkenden Pneumatik- oder Hydraulikzylinder, be wegt. Kolben-Zylinder-Einheiten, beispielsweise Pneuma tik- oder Hydraulikzylinder, sind robust, kleinbauend und arbeiten zuverlässig. Sie sind sowohl für den Einsatz im periodischen Betrieb als auch für einen Dauerbetrieb ge eignet.According to the features of claim 3, the outer magnet by a piston-cylinder unit, for example one double-acting pneumatic or hydraulic cylinder, be moves. Piston-cylinder units, for example Pneuma Tik or hydraulic cylinders are robust, small and work reliably. They are both for use in periodic operation as well as for continuous operation is suitable.

Je nach Baugröße des Wärmetauschers können mehrere Kol ben-Zylinder-Einheiten vorgesehen sein, welche über den Umfang des Wärmetauschergehäuses verteilt angeordnet sind, wie dies Anspruch 4 vorsieht.Depending on the size of the heat exchanger, several col ben-cylinder units are provided, which over the Scope of the heat exchanger housing arranged distributed are, as provided for in claim 4.

Grundsätzlich sind auch andere Antriebsausführungen mög lich. Eine Alternative sieht nach den Merkmalen des An spruchs 5 vor, einen Elektromotor zur Bewegung des Magne ten einzusetzen.In principle, other drive designs are also possible Lich. An alternative looks at the characteristics of the contractor Proverbs 5, an electric motor to move the Magne use ten.

Nach den Merkmalen des Anspruchs 6 sind die Reinigungsfe dern an einer Halteplatte festgelegt, welche der Rohr platte zugeordnet ist.According to the features of claim 6, the cleaning Fe on a holding plate, which is the pipe plate is assigned.

Die Enden der Reinigungsfedern sind in Durchbrechungen der Halteplatte eingehängt. Durch Verbindungselemente, beispielsweise Schraubbolzen, sind Rohrplatte und Halte platte untereinander gekoppelt. Auf diese Weise ist eine sichere Lagefixierung und ein einfacher Ein- und Ausbau der Reinigungsfedern gewährleistet.The ends of the cleaning springs are in openings the mounting plate. Through fasteners, for example bolts, tube plate and holding plate coupled together. That way is one secure position fixation and easy installation and removal the cleaning springs guaranteed.

Ein der Rohrplatte zugeordneter Permanentmagnet kann bei spielsweise mittels einer Paßfederverbindung festgelegt sein. Hierdurch wird eine stabile Lagefixierung des Per manentmagneten gewährleistet, die eine gute Kraft- bzw. Bewegungsübertragung ermöglicht.A permanent magnet assigned to the tube plate can be used for set for example by means of a parallel key connection his. As a result, the position of the per magnet ensures that a good force or Allows movement transmission.

Zweckmäßgerweise ist die Aktivierung der Magnetkraft, welche die Bewegung der Rohrplatte bewirkt, in die Abhän gigkeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung ge stellt, wie dies Anspruch 7 vorsieht. Auf diese Weise kann eine bedarfsgerechte, in Abhängigkeit vom Verschmut zungszustand des Wärmetauschers ansteuerbare Abreinigung der Wärmetauscherrohre vorgenommen werden.It is expedient to activate the magnetic force, which causes the movement of the tube plate in the depend of a programmable logic controller represents how this provides for claim 7. In this way can be a needs-based, depending on the foulness Controllable cleaning condition of the heat exchanger the heat exchanger tubes are made.

Die Bewegung bzw. Bewegungsfrequenz der Reinigungsfedern kann entsprechend der Neigung zur Ablagerung des jeweili gen Mediums angepaßt werden. Bei geringer Neigung zur Bildung von Ablagerungen reicht eine diskontinuierliche Abreinigung in gewissen Zeitabständen aus. Vor allem bei Medien mit hohem Foulingfaktor, also starkem Bestreben, Ablagerungen zu bilden, ist es nützlich, die Frequenz der Federbewegungen erhöhen zu können.The movement or movement frequency of the cleaning springs can according to the tendency to deposit the respective be adapted to the medium. With a slight tendency to Formation of deposits is sufficient for discontinuous Cleaning at certain intervals. Especially with Media with a high fouling factor To form deposits, it is useful to adjust the frequency of the To be able to increase spring movements.

Insgesamt ermöglicht die Erfindung einen kontinuierlichen Betrieb eines Wärmetauschers. An den Rohrwänden abgela gerte Schmutzpartikel werden durch die Reinigungsfedern während des Betriebs abgelöst und mit dem strömenden Me dium ausgetragen. Stillstandszeiten bzw. Betriebsunter brechungen für Reinigungsarbeiten werden weitestgehend minimiert. Auch die häufig übliche Überdimensionierung von Wärmetauschern, um den sich während des Betriebs ein stellenden Leistungsrückgang infolge der Verschmutzungen zu kompensieren, ist nicht erforderlich.Overall, the invention enables continuous Operation of a heat exchanger. Aba on the pipe walls Dirt particles are collected by the cleaning springs detached during operation and with the flowing Me discharged. Downtimes or operational sub Refractions for cleaning work are largely minimized. Also the usual oversizing of heat exchangers, around which during operation significant decrease in performance due to pollution it is not necessary to compensate.

Besonders zweckmäßig wird die Rohrplatte mit den An triebskomponenten an der kalten Seite des Wärmetauschers, also an der Abgasaustrittsseite, vorgesehen. Auf diese Weise ist der Magnetantrieb den hohen Temperatureinflüs sen auf der Abgaseintrittsseite entzogen. Vorteilhafter weise sind die im Medium befindlichen Magnete gekapselt und damit vor nachteiligen Einflüssen des Fördermediums geschützt.The tube plate with the An is particularly useful drive components on the cold side of the heat exchanger, thus provided on the exhaust gas outlet side. To this The magnetic drive is the high temperature influences withdrawn on the exhaust gas inlet side. More advantageous the magnets in the medium are encapsulated and thus against adverse influences of the medium protected.

In einer weiteren Ausbildung ist es möglich, die Reini gungsfedern in der Rohrplatte drehbar einzuhängen, so daß durch den Magnetantrieb neben der längsgerichteten Bewe gung auch eine Drehbewegung möglich ist.In a further training it is possible to do the Reini gung springs rotatably in the tube plate, so that by the magnetic drive next to the longitudinal movement rotation is also possible.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben. The invention is based on a in the drawing tion described embodiment.

In der Fig. 1 ist ein Ausschnitt aus einem erfindungsge mäßen Wärmetauscher im vertikalen Querschnitt darge stellt.In Fig. 1 is a section of a heat exchanger according to the invention in vertical cross section Darge provides.

Heißes Abgas wird von der hier nicht dargestellten Ein trittsseite durch ein von einer Vielzahl von Tauscherroh ren 1 gebildeten Rohrbündel geleitet. Der Übersicht hal ber ist hier nur ein Tauscherrohr 1 gezeigt. Über eine Austrittskammer 2 des Wärmetauschergehäuses 3 wird das Abgas der weiteren Entsorgung zugeführt.Hot exhaust gas is passed from the entry side, not shown here, through a tube bundle formed by a plurality of exchanger tubes 1 . For the sake of clarity, only one exchanger tube 1 is shown here. The exhaust gas is fed to further disposal via an outlet chamber 2 of the heat exchanger housing 3 .

Beidseitig sind die Tauscherrohre 1 mit ihren Enden in Rohrböden gelagert. Hier dargestellt ist ein Rohrboden 4 an der Abgasaustrittsseite 5. Das Rohrbündel ist von einem Mantel 6 umgeben, welcher mit Stutzen für die Zu- und Ableitung eines Tauschermediums versehen ist. Mit 7 ist hier der Abgangsstutzen bezeichnet.The ends of the exchanger tubes 1 are supported on both sides in tube plates. A tube sheet 4 on the exhaust gas outlet side 5 is shown here . The tube bundle is surrounded by a jacket 6 , which is provided with connecting pieces for the supply and discharge of an exchange medium. With 7 the outlet connection is designated here.

Jedes Tauscherrohr 1 ist in Längsrichtung mindestens zum überwiegenden Teil seiner Länge von einer Reinigungsfeder 8 durchsetzt. An einem Ende 9 ist die Reinigungsfeder 8 aus dem Tauscherrohr 1 herausgeführt und an einer im Wär metauschergehäuse 3 angeordneten Rohrplatte 10 festge legt. Das andere Ende der Reinigungsfeder 8 ist lose im Tauscherrohr 1 geführt.Each exchanger tube 1 is penetrated in the longitudinal direction at least for the most part of its length by a cleaning spring 8 . At one end 9, the cleaning spring 8 is guided out of the exchanger tube 1, and set at a 10 Festge metauschergehäuse in Wär 3 arranged tube plate. The other end of the cleaning spring 8 is loosely guided in the exchanger tube 1 .

Der Rohrplatte 10 ist eine Halteplatte 11 zugeordnet. Jede Reinigungsfeder 8 ist in eine Durchbrechung 12 der Halteplatte 11 eingehängt. Hierzu ist das Ende 13 der Reinigungsfeder 8 hakenartig umgeformt. Das Ende 13 ist durch die Durchbrechung 12 geführt und greift in eine ne ben der Durchbrechung 12 vorgesehene Bohrung 14 ein.A holding plate 11 is assigned to the tube plate 10 . Each cleaning spring 8 is suspended in an opening 12 in the holding plate 11 . For this purpose, the end 13 of the cleaning spring 8 is shaped like a hook. The end 13 is guided through the opening 12 and engages in a ne ben of the opening 12 provided bore 14 .

Die Fixierung der Reinigungsfedern 8 erfolgt durch die Rohrplatte 10. Die Rohrplatte 10 ist auf der dem Rohrbo den 4 abgewandten Seite 15 angeordnet, wobei Halteplatte 11 und Rohrplatte 10 untereinander mittels Schraubbolzen 16 gekoppelt sind. Durch die Verspannung von Halteplatte 11 und Rohrplatte 10 werden die Enden 13 der Reinigungs federn 8 festgeklemmt.The cleaning springs 8 are fixed by the tube plate 10 . The tube plate 10 is on the side 15 facing away from 4 arranged the Rohrbo, said holding plate 11 and tube plate 10 are coupled together by means of bolts sixteenth By bracing the holding plate 11 and tube plate 10 , the ends 13 of the cleaning springs 8 are clamped.

Korrespondierend zu den Durchbrechungen 12 der Halte platte 11 sind Öffnungen 17 in der Rohrplatte 10 angeord net. Die Halteplatte 11 und die Rohrplatte 10 können so vom Abgas durchströmt werden.Corresponding to the openings 12 of the holding plate 11 openings 17 in the tube plate 10 are net angeord. The holding plate 11 and the tube plate 10 can thus flow through the exhaust gas.

Die Rohrplatte 10 ist durch einen Magnetantrieb 18 im Wärmetauschergehäuse 3 längsgerichtet bewegbar. Der Magnetantrieb 18 umfaßt einen Permanentmagneten 19, wel cher der Rohrplatte 10 zugeordnet ist und mittels einer Paßfederverbindung 20 nach DIN 6885 festgelegt ist. Außerhalb des Wärmetauschers ist ein zweiter, mit dem Permanentmagneten 19 zusammenwirkender Permanentmagnet 21 angeordnet. Dieser kann durch eine Kolben-Zylinder-Ein heit 22 in axialer Längsrichtung des Wärmetauschers be wegt werden. Bei der Kolben-Zylinder-Einheit 22 kann es sich um einen Pneumatik- oder Hydraulikzylinder handeln.The tube plate 10 can be moved in the longitudinal direction by a magnetic drive 18 in the heat exchanger housing 3 . The magnetic drive 18 comprises a permanent magnet 19 which is associated with the tube plate 10 and is fixed by means of a feather key connection 20 according to DIN 6885. A second permanent magnet 21 , which interacts with the permanent magnet 19 , is arranged outside the heat exchanger. This can be moved by a piston-cylinder unit 22 in the axial longitudinal direction of the heat exchanger. The piston-cylinder unit 22 can be a pneumatic or hydraulic cylinder.

Der Permanentmagnet 21 ist am freien Ende 23 der Kolben stange 24 befestigt. Durch die Bewegung des Permanent magneten 21 und des hierbei wirkenden Magnetfelds wird der Permanentmagnet 19 um eine entsprechende Strecke mit gezogen. Durch die Rückbewegung des Permanentmagneten 21 wird der Ausgangszustand erreicht. Infolge der äußeren Magnetkraft wird so die Rohrplatte 10 bewegt. Die Anre gung der Rohrplatte 10 und der hieran festgelegten Rohr federn 8 wird demzufolge durch die in Wirkzusammenhang stehenden Permanentmagneten 19, 21 und deren Bewegung be stimmt.The permanent magnet 21 is attached to the free end 23 of the piston rod 24 . Due to the movement of the permanent magnet 21 and the magnetic field acting here, the permanent magnet 19 is pulled by a corresponding distance. The initial state is reached by the return movement of the permanent magnet 21 . As a result of the external magnetic force, the tube plate 10 is moved. The stimulation of the tube plate 10 and the tube springs 8 fixed thereon is consequently determined by the interrelated permanent magnets 19 , 21 and their movement.

Auf diese Weise ist eine berührungslose Kraftübertragung durch das wirksame magnetische Feld realisiert. This is a non-contact power transmission realized by the effective magnetic field.

Der Magnetantrieb 18 arbeitet berührungslos und damit verschleißfrei. Die Erfindung ermöglicht einen dichten Wärmetauscher ohne zusätzliche Wellenabdichtungen. Demzu folge ist der erfindungsgemäße Wärmetauscher insbesondere geeignet für Einsatzfälle, bei denen toxische, explosive oder andere umweltgefährdende Fluide eingesetzt werden.The magnetic drive 18 works without contact and thus free of wear. The invention enables a sealed heat exchanger without additional shaft seals. Accordingly, the heat exchanger according to the invention is particularly suitable for applications in which toxic, explosive or other environmentally hazardous fluids are used.

Die Aktivierung des Magnetantriebs 18 ist in die Abhän gigkeit einer speicherprogrammierbaren Steuerung ge stellt. Damit ist eine bedarfsgerechte, in Abhängigkeit vom Verschmutzungsgrad der Tauscherrohre 1 regel- bzw. steuerbare Fremderregung der Reinigungsfedern 8 möglich.The activation of the magnetic drive 18 is in the depend on a programmable logic controller. This enables a needs-based, depending on the degree of contamination of the exchanger tubes 1 adjustable or controllable external excitation of the cleaning springs 8 .

Durch die von dem Magnetantrieb 18 bewirkte Bewegung der Rohrplatte 10 werden die Reinigungsfedern 8 longitudinal in den Tauscherrohren 1 bewegt. Gleichzeitig werden sie zu Schwingungen angeregt. Es kommt dann zusätzlich zu einer intensiven Längs- und Querschwingung der Reini gungsfedern 8. Hierdurch werden Ablagerungen an den In nenflächen der Tauscherrohre 1 abgetragen. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche Abreinigung der Tauscher rohre 1 im laufenden Betrieb sichergestellt.Due to the movement of the tube plate 10 caused by the magnetic drive 18 , the cleaning springs 8 are moved longitudinally in the exchanger tubes 1 . At the same time, they are stimulated to vibrate. Then there is also an intensive longitudinal and transverse oscillation of the cleaning springs 8 . As a result, deposits on the inner surfaces of the exchanger tubes 1 are removed. In this way, continuous cleaning of the exchanger tubes 1 is ensured during operation.

Reference list

11

- Tauscherrohr
- exchanger tube

22nd

- Austrittskammer
- exit chamber

33rd

- Wärmetauschergehäuse
- heat exchanger housing

44th

- Rohrboden
- tube sheet

55

- Abgasaustrittsseite
- Exhaust gas outlet side

66

- Mantel
- coat

77

- Abgangsstutzen
- outlet connection

88th

- Reinigungsfeder
- cleaning spring

99

- Ende
- The End

1010th

- Rohrplatte
- tube plate

1111

- Halteplatte
- Retaining plate

1212th

- Durchbrechung
- breakthrough

1313

- Ende v. - end of

88th

1414

- Bohrung
- Drilling

1515

- Seite v. - Page from

44th

1616

- Schraubbolzen
- bolts

1717th

- Öffnungen in - openings in

1010th

1818th

- Magnetantrieb
- magnetic drive

1919th

- Permanentmagnet
- permanent magnet

2020th

- Paßfederverbindung
- parallel key connection

2121

- Permanentmagnet
- permanent magnet

2222

- Kolben-Zylinder-Einheit
- Piston-cylinder unit

2323

- Ende v. - end of

2424th

- Kolbenstange
- piston rod

Claims

1. Heat exchanger with bundle-like, with their ends in tube sheets ( 4 ) mounted tubes ( 1 ), in which longitudinally extending cleaning springs ( 8 ) are arranged, which are led out at one end ( 9 ) from the tubes ( 1 ) and on a in the heat exchanger housing ( 3 ) longitudinally displaceable tube plate ( 10 ) are fixed, characterized in that the tube plate ( 10 ) is movable by an external magnetic force bar.

2. Heat exchanger according to claim 1, characterized in that the tube plate ( 10 ) is assigned a permanent magnet ( 19 ) which un ter the entry of an outside of the heat exchanger housing ( 3 ) relocatable magnet ( 21 ) is movable.

3. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized in that a piston-cylinder unit ( 22 ) for moving the magnet ( 21 ) is seen before.

4. Heat exchanger according to claim 3, characterized in that a plurality of piston-cylinder units ( 22 ) are provided, which are arranged distributed over the circumference of the heat exchanger housing ( 3 ).

5. Heat exchanger according to claim 1 or 2, characterized characterized in that an electric motor for Movement of the magnet is provided.

6. Heat exchanger according to one of claims 1 to 5, characterized in that the tube plate ( 10 ) comprises a holding plate ( 11 ) which has openings ( 12 ) in which the ends ( 13 ) of the cleaning springs ( 8 ) are suspended.

7. Heat exchanger according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Activation of the magnetic force in dependence on one programmable logic controller is set.