DE3305053A1 - Korb-befestigungsvorrichtung fuer waermeaustauscherrohr-reinigungselement - Google Patents

Description

Korb-Befestigungsvorrichtung für Wärmeaustauscherrohr-Reinigungselement

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf die Reinigung von Wärmeaustauscherrohren mit Hilfe eines hin und her beweglichen Körpers und sie befaßt sich insbesondere mit einer Weiterentwicklung der Konstruktionen, die in den US-PS'en 3 319 710 und 4 124 065 angegeben sind.

Aus diesen Patentschriften ist es bekannt, einzelne längliche Reinigungselement-Auffangkäfige oder -körbe mit beiden Enden der in Längsrichtung verlaufenden Rohre zu verbinden, die in einem Wärmeaustauschergehäuse angeordnet sind. Die Rohrenden werden an Ort und Stelle an beiden Enden durch quer verlaufende Rohrplatten gehalten. Die Körbe sind dazu bestimmt, hin und hergehend bewegliche Reinigungselemente, wie Bürsten, aufzunehmen. Das in einer Richtung durch die Rohre strömende Fluid hält die Reinigungselemente in ihren jeweils zugeordneten Korbkammern gefangen, während das Fluid nach außen durch schlitzähnliche öffnungen in den Korbwandungen austritt. Bei der Strömungsumkehr des Fluids werden die Reinigungselemente aus ihren Körben herausgedrückt und durch die Rohre zu den Körben an den gegenüberliegenden Rohrenden gedrückt, um hierbei eine Reinigung des Rohrs vorzunehmen.

Mehrere Art und Weisen sind vorgeschlagen worden, mit deren Hilfe sich Körbe in Fluidströmungsverbindung mit den Rohren anbringen lassen, die in Öffnungen in den Rohrplatten eintreten. Die inneren Korbenden sind mittels Preßsitz in die öffnungen oder in die Rohrenden selbst eingepaßt worden.

In einer Anmeldung mit der Bezeichnung "Befestigungs IQ vorrichtung für Reinigungsfangeinrichtungen bei Wärmeaustauscherrohren" ist eine weitere Auslegung beschrieben, bei der die inneren Korbenden mit einem Bund versehen sind, der von einer sich nach außen-erweiternden Lippe auf dem Rohrende hängt, das hinter der äußeren Rohrplattenfläche angeordnet ist.

Bei einigen Anwendungsfällen ist eine solche Auslegung einer Korbbefestigung unerwünscht. Bei Hochtemperatur-Wärmeaustauschern beispielsweise kann nur eine Preßsitzverbindung infolge den starken Temperaturschwankungen nicht halten, denen die Verbindung ausgesetzt ist. Bei anderen Anwendungsfällen kann es erforderlich sein, daß der spezielle Wärmeaustauscher nicht mit Gewinde versehene Rohrplattenöffnungen oder nicht erweiterte Rohrenden oder eine andere Konstruktion haben muß, die mit den zuvor angegebenen Befestigungsvorrichtungen inkompatibel ist.

Die Erfindung zielt darauf ab, eine Befestigungsvorrichtung für Reinigungselement-Fangkörbe anzugeben, die nicht nur auf den zuvor erwähnten Verbindungsmethoden basiert, sondern die zuverlässig die Körbe fest an Ort und Stelle hält.

Nach der Erfindung ist eine Korbbefestigungsplatte fest mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen in einem Abstand von der äußeren Rohrplattenfläche nach außen angebracht- Die Platte und ihre Befestigung arbeitet mit der Rohrplatte zusammen, um die Körbe in einer festen Position relativ zu der Rohrplatte und den Rohrenden unabhängig von Temperaturänderungen zu halten. Die äußeren Fang- und Halte-

IQ teile der Körbe erstrecken sich von der Halteplatte nach außen. Die Körbe enthalten mittlere oder dazwischenliegende Teile, die sich durch öffnungen in der Platte erstrecken und innere Teile, die sich durch den Zwischenraum zwischen der Platte und der Rohrplatte erstrecken und die in den Rohrplattenöffnungen enden. Die Körbe sind gegen eine Querverschiebung durch eine Zweipunktlagerung festgelegt, wobei eine an den inneren Korbenden und eine an einer Zwischenstelle zwischen den Enden vorgesehen ist. Um die Körbe in Längsrichtung in ihrer Position festzuhalten, sind bei einer Ausfuhrungsform die dazwischenliegenden Teile der Körbe mittels einer Schraubverbindung mit der Befestigungsplatte verbunden. Bei einer anderen Ausführungsform kommen Schultern in der Nähe der inneren Korbenden in Eingriff mit der Platte und der Rohrplatte.

Die Befestigungsplatte hat einen kleineren Durchmesser als die Rohrplatte und ist mit unversperrten Fluiddurchflußöffnungen zwischen den Körben und den Korbaufnahmeöffnungen versehen.

Die Erfindung wird nachstehend an Beispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:

Figur 1 eine schematische Ansicht eines Wärmeaustauschers mit einer Fluidströmungsregelung für diesen,

Figur 2 eine perspektivische Ausschnittsansicht

eines Teils des Wärmeaustauscherinneren, wobei die Rohrplatte und die Befestigungsplatte gezeigt sind,

Figur 3 eine Längsschnittansicht zur Verdeutlichung einer Ausfuhrungsform einer Korbbefestigungs, und

Figur 4 eine Längsschnittansicht einer weiteren

Ausführungsform einer Korbbefestigung.

Die Erfindung befaßt sich mit Rohr-Wärmeaustauschern. Eine schematische Ansicht eines solchen Wärmeaustauschers mit seiner Fluidströmungsregelung ist in Figur 1 gezeigt. Der Wärmeaustauscher 1 weist ein zylindrisches Gehäuse 2, das endseitige Verschlußköpfe 3 und 4 hat, und eine Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden Rohren 5 im Inneren desselben auf. Die freiliegenden offenen Enden der Rohre 5 sind mit kreisförmigen und in Querrichtung verlaufenden Rohrplatten 6 und 7 verbunden, die in einem Abstand von den jeweiligen endseitigen Köpfen 3 und angeordnet sind. Der Kopf 3 und die Rohrplatte 6 bilden eine fluiddurchströmte Kammer 8, während eine Trennwand 9 den Raum zwischen dem Kopf 4 und der Rohrplatte 7 in zwei fluiddurchströmte Kammern 10 und 11 unterteilt. Ein Wärmeaustauschfluid wird über einen Einlaß 12 zu dem Bereich um die Rohre 5 eingeleitet und tritt über einen Auslaß 13 aus.

Der Wärmeaustauscher 1 ist auch mit einer Fluidquelle 14, einer Pumpe 15 und einem Fluidumschaltventil 16 über verschiedene Leitungen auf übliche Weise verbunden. Das Fluid wird über die Kammern 10, 8 und 11 durch die Rohre 5 in dieser Reihenfolge oder in umgekehrter Reihenfolge in Abhängigkeit von der Stellung des Ventils 16 geleitet.

-^q Der Wärmeaustauscher 1 ist mit einer Rohrreinigungseinrichtung versehen, Hierzu sind die Enden jedes Rohrs 5 mit einer Fangeinrichtung verbunden, die bei der vorliegenden Ausführungsform einen in Längsrichtung verlaufenden, mit länglichen Schlitzen ver-

l§ sehenen Korb 17 aufweist, der koaxial zum Rohr angeordnet ist und aus einem Metall oder einem anderen geeigneten Material besteht. Der Korb ist bei 18 mit Schlitzen versehen. Die Innendurchmesser des Rohrs 5 und des Korbs 17 sind etwa gleich. Das äußere Ende jedes Korb 17 ist mit einem Paar von schmalen Laschen 19 versehen, die umgebogen und wie bei 20 angedeutet verschweißt sind, um ein Gegenlager zu bilden.

Jeder Korb bildet eine Fangkammer 21 zum Halten einer Rohrreinigungseinrichtung 22, die so beschaffen ist, daß sie zwischen den Endkörben im zugeordneten Rohr 5 bei einer Umkehr des Fluidstromes durch das Ventil 16 vor und zurück hin und hergehend bewegt wird. Die Einrichtung 22 kann auf irgendeine Art und Weise ausgebildet sein. Die dargestellte Einrichtung 22 hat eine Schraubenfeder 23, die längs einer Mittelstange 2 4 verschiebbar ist.

Bei der dargestellten Ausfuhrungsform tritt jedes Rohr 5 in eine Öffnung 25 der Rohrplatte 6 ein und hat einen erweiterten Endabschnitt 26, der eng passend in das äußere Ende der öffnung eingesetzt ist.

Nach der Erfindung und unter Bezugnahme auf die Figuren 2 und 3 ist eine im allgemeinen kreisförmige und in Querrichtung verlaufende Befestigungsplatte 27 in einem Abstand außerhalb von und im wesentlichen parallel zu der Rohrplatte 6 in der Kammer 8 angeordnet. Es sind Einrichtungen vorgesehen, die die Befestigungsplatte 27 relativ zur Rohrplatte 6 festlegen. Hierzu und nach der Erfindung ist eine Vielzahl von in Umfangsrichtung in Abständen angeordneten Schrauben 28 vorgesehen, die mittels einer Gewindeverbindung durch die Platte 27 gehen und in Gewindeeingriff in der Rohrplatte 6 sind. Muttern auf den äußeren, mit Gewinde versehenen Schraubenenden dienen dazu, die Befestigungsplatte 27 in ihrer Position auf den Schrauben festzulegen. Der Längsabstand zwischen der Platte 27 und der Rohrplatte 6 kann durch Verstellen der Schrauben geändert werden.

Die angebrachte Platte 27 arbeitet mit der Rohrplatte 6 zusammen, um jeden Korb 17 in seiner Position relativ zur Rohrplatte 6 und zum Ende des Rohrs 5 zu halten. Wie gezeigt, hat der Korb 17 eine im allgemeinen zylindrische Wandung 30 mit dem äußeren Reinigungselementhalteteil, der Schlitze 18 enthält, und der Korb 17 erstreckt sich nach außen über die Befestigungsplatte 27 hinaus. Der dazwischen liegende Korbwandteil ist mit einem Außengewinde versehen, das in Gewindeeingriff mit einem Innenge-

winde 32 auf einer Öffnung 33 der Befestigungsplatte 27 ist. Der innere Korbwandteil erstreckt sich von der Platte 27 nach innen in Richtung auf die Rohrplatte und endet in der Rohrplattenöffnung 25. Dieser Innenwandteil ist wie gezeigt und bei 34 angedeutet/ konisch ausgebildet. Bei dieser Auslegungsform ist das innere Korbende geringfügig teleskopartig in dem erweiterten Rohrabschnitt 26 in Form eines Preßsitzes angeordnet und kommt in Eingriff mit dem erweiterten Rohrabschnitt 26.,

Gegen eine Querverschiebung ist der Korb 17 durch eine Zweipunktlagerung festgelegt, d.h. durch die ' Rohrplatte 6 und das Rohr 5 an seinem inneren Ende, und durch die Befestigungsplatte 27 an dem Zwischenabschnitt zwischen den Enden.

Gegen eine Längsverschiebung ist der Korb 17 ebenfalls durch die Gewindeverbindungen über die Schrauben 28 der Rohrplatte 6 und der Befestigungsplatte 27 festgelegt und in Figur 3 mit Hilfe der Gewindedurchgänge des Korbs 17 durch die Platte 27 ο

Figur 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Einrichtung, die eine Längsverschiebung des Korbs verhindert. Hierbei ist keine Gewindeverbindung zwischen dem Korb 17 und der Öffnung 33a in der Befestigungsplatte 27 vorgesehen. Der Korb kann durch diese Öffnung gleiten. Anstelle hiervon ist der innere Endteil der Wandung 30 mit einem ringförmigen Distanzstück 35 darauf versehen, das größer als die Öffnungen 25 und 33 ist und das innere und äußere Schultern 36 und 37 bildet, die in Eingriff mit der zugeordneten Rohrplatte und der Befestigungsplatte

kommen, wenn die Schrauben 28 angezogen werden.

Selbstverständlich ist eine Vielzahl von Öffnungen 33, 33a in der Befestigungsplatte 27 vorgesehen, die in axialer fluchtgerechter Ausrichtung mit den öffnungen 25 in der Rohrplatte 6 angeordnet sind.

Beim Betreiben des Wärmeaustauschers 1 ist es er-

-^q wünscht, eine adäquate Fluids tr ömung seitlich in der Kammer 8 zwischen der Rohrplatte 6 und der Befestigungsplatte 27 zu haben, um eine unerwünschte Materialablagerung in diesem Bereich zu vermeiden. Hierzu ist, wie in Figur 2 gezeigt, der Durchmesser

^g der Platte 27 kleiner als jener der Gehäusewandung 2 und der Rohrplatte 6 bemessen, um einen ringförmigen Fluidströmungsdurchgang um den Rand der Platte zu erhalten, so daß eine Verbindung zwischen der äußeren Fläche der Platte 27 und dem Raum zwischen der Platte 27 und der Rohrplatte 6 vorhanden ist. Zusätzlich ist die Platte 27 mit mehreren unversperrten Fluiddurchflußöffnungen 38 zwischen den Körben 27 und den Korbaufnahmeöffnungen 33 zur Verbesserung der Verbindung zu der Unterseite der Platte versehen.

Obgleich anhand der Zeichnung die Erfindung im Zusammenhang mit der Rohrplatte 6 erläutert worden ist, kann man selbstverständlich die gleiche Äuslegungsform auch in Verbindung mit der Rohrplatte 7 anwenden.

Claims (11)

1. Patentansprüche

   Wärmeaustauscher mit einem Gehäuse, einer Vielzahl von in Längsrichtung verlaufenden und fluiddurchströmten Rohren, die in dem Gehäuse angeordnet sind, mit Rohrplatten, die in dem Gehäuse angeordnet sind und die öffnungen haben, die in Verbindung mit den Enden der Rohre sind, und mit in Längsrichtung verlaufenden Körben zur Aufnahme von hin- und hergehend beweglichen Rohrreinigungselementen, gekennzeichnet durch:

   (a) eine Befestigungsplatte (27) , die fest in einem Abstand zu der äußeren Fläche einer Rohrplatte (6, 7) angeordnet ist, und

   TELEFON iGB9) _ί1·38β2

   TELEX O5-29 3ÖO

   (b) eine Einrichtung (28, 29, 31, 32, 33), die die Befestigungsplatte (27) einschließt und die einen Korb (17) in fester Zuordnung zu der Rohrplatte (6, 7) und einem Ende des Rohrs (5) anbringt.
2. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korbbefestigungs- einrichtung eine Einrichtung (5, 6, 27) enthält, die den Korb (17) gegen eine Querverschiebung festlegt.
3. 3. Wärmeaustauscher nach Anspruch 2, dadurch g e kennzeichnet, daß:

   (a) der Korb (17) einen Teil hat, der sich wenigstens zwischen der Platte (27) und der Rohrplatte (6) erstreckt und in teleskopartiger Verbindung (34) mit der Rohrplattenoffnung (25) ist,

   (b) die Platte (27) eine öffnung (33) zur Aufnahme des Korbs (17) enthält, und

   (c) die Befestigungseinrichtung eine Zweipunktkorblagerung unter Verwendung der teleskopartigen Verbindung und der Plattenöffnung (33) aufweist.
4. 4. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korbbefesti- gungseinrichtung eine Einrichtung (28) enthält, die den Korb (27) in Längsrichtung in einer festen Position festlegt.
5. 5. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch g e kennzeichnet, daß:

   — 3 —

   (a) der Korb (17) einen Teil hat, der sich wenigstens zwischen der Platte (27) und der Rohrplattenöffnung (25) erstreckt,

   (b) die Platte (27) eine öffnung (33) zur Aufnahme des Korbs (17) enthält, und

   (c) die Befestigungseinrichtung eine Gewindeverbindung (31, 32) zwischen der Plattenöffnung (33) und dem Korb (17) aufweist.
6. 6. Wärmeaustauscher nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß:

   (a) der Korb (17) einen Teil hat, der sich wenigstens zwischen der Platte (27) und der Rohrplattenöffnung (25) erstreckt,

   (b) die Platte (27) eine Öffnung (33) zur Aufnahme des Korbs (17) enthält, und

   (c) die Befestigungseinrichtung im Abstand befindliehe Schultern (36, 37) aufweist, die auf dem Korbteil angeordnet sind und mit der Rohrplatte (6) und der Platte (27) in Eingriff kommen.
7. 7. Wärmeaustauscher nach Anspruch 6, dadurch g e 25

   kennzeichnet, daß die Schultern (36,

   37) auf einem ringförmigen Distanzteil (35) vorgesehen sind, das auf dem inneren Endteil des Korbs (17) angeordnet ist.
8. 8. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1,2 oder 4,

   dadurch gekennz eichnet, daß der Korb (17) einen Halteabschnitt (30) für ein Rohrrexnigungselement hat, der in Längsrichtung op- auswärts von der Befestigungsplatte (27) angeordnet ist.

   -A-
9. 9. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Herstellung einer Fluidverbindung zwischen der äußeren Fläche der Befestigungsplatte (27) und dem Raum zwischen der Platte (27) und der Rohrplatte (6) vorgesehen ist.
10. 10. Wärmeaustauscher nach Anspruch 9, dadurch g e kennzeichnet, daß die Befestigungsplatte (27) einen kleineren Durchmesser als die Rohrplatte (6) hat, um einen ringförmigen Fluidströmungsdurchgang zu bilden, der die Einrichtung zur Herstellung einer Fluidverbindung bildet.
11. 11. Wärmeaustauscher nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß:

    (a) eine Vielzahl von Korbaufnahmeöffnungen (33) in der Befestigungsplatte (27) angeordnet ist,

    und

    (b) eine Vielzahl von unversperrten Fluiddurchflußöffnungen (38) in der Platte (27) zwischen den Korbaufnahmeöffnungen (33) angeordnet ist,

    wobei die Fluiddurchflußöffnungen (38) die Einrichtung zur Herstellung einer Fluidverbindung bilden.