DE3806117A1

DE3806117A1 - Shell-and-tube (tube-shell) heat exchanger

Info

Publication number: DE3806117A1
Application number: DE19883806117
Authority: DE
Inventors: Friedrich Dr Ing Wilhelm; Walter Zimmermann
Original assignee: Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Current assignee: EISENMANN ANLAGENBAU GMBH & CO. KG, 71032 BOEBLINGEN, DE
Priority date: 1988-02-26
Filing date: 1988-02-26
Publication date: 1989-09-21
Also published as: DE3806117C2

Abstract

In a shell-and-tube heat exchanger for the thermal afterburning of polluted exhaust air, the free ends (1') of the hot air guiding tubes (1) around which polluted air flows are fitted in the associated tube plate (sheet) (2) in a longitudinally movable fashion via a sliding seat (S). In this arrangement, insert sleeves (3) provided on the tube ends (1') with conical expansions (3a) or the like serve the purpose of thermal cleaning of any leakage flow escaping at the sliding seat (S). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Rohrbündelwärme tauscher nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs.The invention relates to a tube bundle heat exchanger according to the preamble of the main claim.

Bei temperaturmäßig derart hochbelasteten Wärmetauscher ist es einerseits bereits bekannt, die Rohre in den Rohr böden über Schiebesitzverbindungen einzupassen, um, wie es die DE-PS 1 12 590 bereits offenbart, Längenausdehnun gen der Rohre infolge von Temperaturdifferenzen zu ermög lichen; andererseits haben solche Verbindungen aber den Nachteil, daß an den Schiebesitzen zwangsläufig Leckage ströme austreten, was vor allem von großem Übel ist, wenn es sich dabei um schadstoffbelastete Abluft handelt.With heat exchangers so heavily loaded in terms of temperature on the one hand, it is already known to put the pipes in the pipe to fit floors over sliding seat connections to how it already discloses DE-PS 1 12 590, linear expansion conditions of the pipes due to temperature differences lichen; on the other hand, such connections have the Disadvantage that leakage is inevitable at the sliding seats currents emerge, which is especially bad if it is polluted exhaust air.

Die vorliegende Erfindung hat sich deshalb die Aufgabe ge stellt, den zuvor genannten Nachteil in der Form zu besei tigen, daß auch die an den Rohrverbindungsstellen zwischen Rohrwandung und Rohrbodenbohrung austretenden Leckage ströme einer thermischen Nachverbrennung unterzogen werden. Die übergeordnete technische Lehre dieser Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, daß rein verfahrensmäßig die se Nachverbrennung und somit Reinigung der Leckageströme am einfachsten dadurch bewirkt werden kann, wenn man letz tere dazu zwingt an den glühend heißen freien Rohrenden der aus dem Rohrboden herausragenden Heißluftführungs rohre, entlangzustreichen.The present invention therefore has the task represents the disadvantage mentioned above in the form tigen that also at the pipe joints between Leaking pipe wall and pipe bottom hole currents are subjected to thermal afterburning. The overarching technical teaching of this invention goes thereby from the knowledge that the purely procedural Afterburning and thus cleaning of the leakage flows the easiest way to do this is to last tere forces it to the red hot free pipe ends the hot air duct protruding from the tube sheet pipes to stroke along.

Gemäß Teilmerkmal b) des Hauptanspruchs wird diese Auf gabe vorrichtungsmäßig bereits generell dadurch gelöst, daß die im Bereich des Schiebesitzes aus dem jeweiligen Rohrboden herausragenden, freien Rohrenden konisch er weiterte oder aber aus der Konzität heraus noch zum Rohr boden hin umgebördelte Partien aufweisen, die mit einem mehr oder weniger großen Spaltabstand vor dem Rohrboden enden und somit die Leckageströme an diesen glühenden Endpartien entlangzustreichen zwingen, was dann ebenfalls zu einer Nachverbrennung und Abluftreinigung führt.According to sub-characteristic b) of the main claim, this is On In terms of device, the solution has already been generally solved by that in the area of the sliding seat from the respective Tube cone protruding, free tube ends he continued or out of concurrency to the pipe have flanged parts towards the bottom, with a more or less large gap distance in front of the tube sheet ends and thus the leakage currents at these glowing Forcing end pieces to stroke along, which then too leads to afterburning and exhaust air purification.

Besondere und vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale dieses erfinderischen Grundgedankens sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen und in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:Special and advantageous design features of this inventive concept are from the subclaims can be seen and shown in the drawings. Show it:

Fig. 1 eine Rohr-/Rohrbodenverbindungsstelle im Längsschnitt, Fig. 1 is a tube / tube base joint in longitudinal section,

Fig. 2 eine Alternativausführung zu Fig. 1 und Fig. 2 shows an alternative embodiment to Fig. 1 and

Fig. 3 eine weitere Alternative. Fig. 3 shows another alternative.

Alle drei Zeichnungsfiguren zeigen als generelles erfinde risches System eine Grundausführung mit folgenden Merkmalen:All three drawing figures show general inventions basic system with the following features:

a. Die Heißluftführungsrohre 1 sind in an sich bekannter Weise zumindest einendig als Steck- bzw. Schiebesitz S bzw. S ₁ in dem jeweiligen Rohrboden 2 geführt, (und) a. The hot air guide tubes 1 are guided in a known manner at least at one end as a plug-in or sliding seat S or S ₁ in the respective tube sheet 2 , (and)

b. die im Bereich des Schiebesitzes S bzw. S ₁ aus dem Rohrboden 2 herausragenden, freien Rohrenden 1′ weisen konisch erweiterte Fig. 1 oder umgebördelte Fig. 2 und 3 Partien 3 a bzw. 4 a auf.b. superior in the sliding seat S or S ₁ from the tube sheet 2, the free pipe ends 1 'have flared Fig. 1 or flanged Fig. 2 and 3 parts 3 a and 4 a on.

Da der Anbringung derartiger Verformungen an Rohrenden fer tigungstechnisch eine Fülle von Schwierigkeiten entgegen stehen, ist in spezieller Ausgestaltung nun vorgesehen, daß die eigentlichen Rohrenden 1′ geradeverlaufend ausgebildet sind und die verformten Partien 3 a bzw. 4 a an in die Rohr enden 1′ eingeschobenen Hülsen 3 bzw. 4 sitzen. Diese Hül sen können dabei in ihrem im Rohrinneren sitzenden Bereich glattwandig ausgebildet sein (a), oder, wie jeweils die Darstellungshalbschnitte (b) zeigen, zusätzliche Klemm sicken o.dgl. aufweisen.Because the mounting of such deformation of the pipe ends a wealth of difficulties are manufac turing technically contrary, is now provided in a special embodiment that the actual pipe ends 1 'are formed geradeverlaufend and the deformed parts 3 a and 4 a in the pipe ends 1' inserted Fit sleeves 3 and 4 respectively. These sle sen can be smooth-walled in their area inside the tube (a), or, as the illustration half-sections ( b ) show, additional clamping beads or the like. exhibit.

Besonders geringe Leckageströme fallen im übrigen an, wenn noch gemäß Fig. 3 starr mit dem Rohrboden 2 verbundene Muf fen 5 zur längsbeweglichen Aufnahme der freien Rohrenden 1′ vorgesehen werden; diese Muffen 5 können dabei mit Schweiß nähten 6 oder auf jede andere Weise im Rohrboden 2 veran kert sein. Particularly low leakage flows occur when, as shown in Figure 3 rigidly connected to the tube sheet 2 Muf fen 5 for longitudinally accommodating the free tube ends 1 'are provided. these sleeves 5 can be welded with welding 6 or in any other way anchor in the tube sheet 2 .

BezugsziffernverzeichnisList of reference numbers

1 Heißluftführungsrohr
1′ freies Rohrende
2 Rohrboden
3 Einschubhülse (Fig. 1)
3 a konische Erweiterung (Fig. 1)
3 b Klemmsicke (Fig. 1)
4 Einschubhülse (Fig. 2 und 3)
4 a Umbördelung (Fig. 2 und 3)
4 b Klemmsicke (Fig. 2 und 3)
5 Führungsmuffe
6 Schweißnaht
S Schiebesitz (Fig. 1 und 2)
S₁ Schiebesitz (Fig. 3)
a Hülsenhalbschnitt ohne Sicke
b Hülsenhalbschnitt mit Sicke
x Abstand Hülsenende zu Rohrboden
y Abstand Hülsenende zu Rohrboden 1 hot air duct
1 ′ free pipe end
2 tube plate
3 insertion sleeve ( Fig. 1)
3 a conical extension ( Fig. 1)
3 b clamping bead ( Fig. 1)
4 insertion sleeve ( Fig. 2 and 3)
4 a flanging ( Fig. 2 and 3)
4 b clamping bead ( Fig. 2 and 3)
5 guide sleeve
6 weld seam
S sliding seat ( Fig. 1 and 2)
S ₁ sliding seat ( Fig. 3)
a Half sleeve cut without bead
b Half sleeve cut with bead
x distance from sleeve end to tube sheet
y Distance from sleeve end to tube sheet

Claims

1. Pipe bundle heat exchanger, in particular for the cleaning of polluted exhaust air in thermal post-combustion systems, in which high-temperature air is led through and the exhaust air to be cleaned is passed around the pipes, characterized by the combination of the following features:
a. The hot air guide tubes ( 1 ) are guided in a known manner at least at one end as a plug-in or sliding seat ( S or S ₁ ) in the respective tube sheet ( 2 ), (and)
b. the free tube ends ( 1 ') protruding from the tube sheet ( 2 ) in the area of the sliding seat ( S or S ₁ ) have flared portions ( FIG. 1) or flanged portions (FIGS . 2 and 3) ( 3 a or 4 a ) on.

2. Tube bundle heat exchanger according to claim 1, characterized in that the actual tube ends ( 1 ') are straight and the deformed parts ( 3 a and 4 a ) in the tube ends ( 1 ') inserted sleeves ( 3 and 4 ) .

3. Pipe bundle heat exchanger according to claim 2, that in the interior of the heat exchanger tubes ( 1 ) Liche area of the sleeves ( 3 or 4 ) additional clamping beads ( 3 b or 4 b ) or the like. having.

4. tube bundle heat exchanger according to at least one of the preceding claims, characterized by rigidly connected to the tube sheet ( 2 ) sleeves ( 5 ) for the longitudinally movable reception of the free tube ends ( 1 ').