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DE1950289C3 - Heat exchanger - Google Patents

Heat exchanger

Info

Publication number
DE1950289C3
DE1950289C3 DE19691950289 DE1950289A DE1950289C3 DE 1950289 C3 DE1950289 C3 DE 1950289C3 DE 19691950289 DE19691950289 DE 19691950289 DE 1950289 A DE1950289 A DE 1950289A DE 1950289 C3 DE1950289 C3 DE 1950289C3
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
outer jacket
tube bundle
jacket
heat exchanger
heat
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE19691950289
Other languages
German (de)
Other versions
DE1950289A1 (en
DE1950289B2 (en
Inventor
Erich 4300 Essen; Wunderlich Egmar 4330 Mülheim; Schneider Walter; Busch Werner; 4300 Essen Hackler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Didier Werke AG
Original Assignee
Didier Werke AG
Filing date
Publication date
Application filed by Didier Werke AG filed Critical Didier Werke AG
Priority to DE19691950289 priority Critical patent/DE1950289C3/en
Publication of DE1950289A1 publication Critical patent/DE1950289A1/en
Publication of DE1950289B2 publication Critical patent/DE1950289B2/en
Application granted granted Critical
Publication of DE1950289C3 publication Critical patent/DE1950289C3/en
Expired legal-status Critical Current

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Description

Die Erfindung betrifft einen Wärmeaustauscher mit ausziehbirem Rohrbündel innerhalb eines Außenmantels mit Abschlußböden, bei dem zwischen Rohrbündel und Außenmantel ein unabhängig sich ausdehnender, das Rohrbündel umschließender, an beiden Enden offener Schutzmantel angeordnc; ist, in den eine den Außenmantel lose durchdringende Zuleitung einmündet. The invention relates to a heat exchanger with an extendable tube bundle within an outer jacket with end floors, in which between the tube bundle and the outer jacket an independently expanding, the tube bundle enclosing protective jacket, open at both ends, is arranged; is in one of the Outer jacket loosely penetrating supply line opens.

Derartige Wärmeaustauscher werden beispielsweise in Spaltanlagen verwendet, um die anfallenden Spaltgase abzukühlen. Beim Wärmeaustausch zwischen gespaltenen Gasen oder Dämpfen unter hohen Temperaturen und hohen Drücken unterliegen die mechanischen Teile des Wärmeaustauschers, die den Spaltgasen ausgesetzt sind, einem gewissen Verschleiß, durch thermische, chemische und mechanische Beanspruchungen. Durch die hohen Temperaturen der Spaltgase in Verbindung mit den unter Umständen hohen Drücken weisen die Spaltgase eine erhebliche Zähigkeit auf, wodurch sie die mit ihnen in Berührung kommenden Teile des Wärmeaustauschers angreifen und ihre Standzeiten herabsetzen. Such heat exchangers are used, for example, in cracking systems in order to cool the resulting cracked gases. When heat is exchanged between split gases or vapors at high temperatures and high pressures, the mechanical parts of the heat exchanger that are exposed to the split gases are subject to a certain amount of wear due to thermal, chemical and mechanical stresses. Due to the high temperatures of the fission gases in connection with the possibly high pressures , the fission gases have a considerable viscosity, as a result of which they attack the parts of the heat exchanger that come into contact with them and reduce their service life.

Bei den Wärmeaustauschern der eingangs genannten Art wird mit Hilfe des das Rohrbündel umschließenden Schutzmantel·: verhindert AaR Hip Qnoltoace Aa feuerfeste Auskleidung, mit der der Wärmeaustauscher innen versehen ist, angreifen und somit den Wärmeaustauschermantel selbst zerstören können. Bei den bisher bekanntgewordenen Wärmeaustauschern dieser Art (siehe DT-PS 8 45 052) ist es allerdings von Nachteil, daß man oft die geforderte Wärmeaustauschleistung nur durch Hintereinanderschalten zweier oder mehrerer einzelner Wärmeaustauscher erreichen kann, da sonst die Dimensionen und somit auch die Einbaulänge, das Eigengewicht usw. des aus dem Wärmeaustauscher ausziehbaren Rohrbündel und des dieses umschließenden, sich frei ausdehnenden Schutzmantel zu unlösbaren konstruktiven Problemen führen wurden. In the case of heat exchangers of the type mentioned, the protective jacket surrounding the tube bundle: prevents AaR Hip Qnoltoace Aa from attacking the fireproof lining with which the heat exchanger is provided on the inside and thus being able to destroy the heat exchanger jacket itself. With the previously known heat exchangers of this type (see DT-PS 8 45 052), however, it is disadvantageous that the required heat exchange performance can often only be achieved by connecting two or more individual heat exchangers in series, otherwise the dimensions and thus the installation length, too Dead weight etc. of the tube bundle which can be pulled out of the heat exchanger and the freely expanding protective jacket surrounding it would lead to insoluble structural problems.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile /u vermeiden und einen WärmeaustauscherThe invention is based on the object of avoiding these disadvantages and a heat exchanger

der eingangs genannten Art zu schaffen, dessenof the type mentioned to create its

Rohrbündel und Schutzmantel möglichst kurz bauenMake the tube bundle and protective jacket as short as possible

und dementsprechend eine geringere Einbaulange b/w.and accordingly a shorter installation length b / w.

ein geringeres Eigengewicht als bei einem lcistungsmä-a lower dead weight than a low-performance

ßig vergleichbaren Wärmeaustauscher der bekannton Art aufweisen.30 comparable heat exchangers of the known Kind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß innerhalb des Außenmantels ein dem Rohrbündel gegenüberliegendes zweites Rohrbündel mit einem Schutzmantel angeordnet ist, in den eine zweite, den Außenmantel lose durchdringende Zuleitung einmündet, durch die ebenso wie durch die erste Zuleitung das abzukühlende Fluid zuströmt, daß im Außenmantel eine gemeinsame Ableitung vorgesehen ist, zu der das Fluid aus dem ersten Schutzmantel gegenläufig zum Fluid aus dem zweiten Schutzmantel strömt und daß jeder der Schutzmäntel nahe den offenen Enden mittels elastischen, hitzebeständigen Abdichtungen gegen den wärmeisolierend ausgemauerten Außenmantel abgedichtet ist.This object is achieved according to the invention in that a tube bundle inside the outer jacket opposite second tube bundle is arranged with a protective jacket, in which a second, the Outer jacket loosely penetrating supply line opens, through which as well as through the first supply line the Fluid to be cooled flows in that a common discharge line is provided in the outer jacket, to which the fluid from the first protective jacket flows in opposite directions to the fluid from the second protective jacket and that each of the Protective jackets near the open ends by means of elastic, heat-resistant seals against the heat-insulating, brick-lined outer jacket is sealed.

Dadurch werden praktisch zwei kürzere Wärmeaustauscher zu einem vereinigt unter Einsparung von sonst üblichen Abschlußböden nebst feuerfester Ausmauerung. This practically combines two shorter heat exchangers into one, saving otherwise Usual final floors together with refractory brickwork.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist es vorgesehen, daß das aufzuheizende Fluid durch Verteilerkfc nmern geführt wird, welche sich innerhalb der wärmeisoüerend ausgemauerten Abschlußböden befinden. Die Rohrboden und -hauben liegen hierbei also innerhalb des äußeren Druckmantels des Wärmeaustauschers, so daß nur der Differenzdruck des aufzuheizenden Fluids gegenüber dem abzukühlenden Fluid zur Auswirkung gelangt.In a further embodiment of the invention, it is provided that the fluid to be heated is passed through distributor heads which are located within the closing floors, which are lined with heating. The tube sheets and hoods are located within the outer pressure jacket of the heat exchanger, so that only the differential pressure between the fluid to be heated and the fluid to be cooled has an effect.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment with reference to the drawing.

In der Figur ist ein Wärmeaustauscher für Spaltgas bestehend aus einem zylindrischen Außenmantel 1 aus Stahlblech mit an seinen freien Enden kraftschlüssig angeflanschten Abschlußböden 2 und 3', dargestellt. Außenmantel und Abschlußböden sind innen mit feuerfestem Mauerwerk 4 aus hochtonerdehaltigem Schamoiteniateria! ausgekleidet, innerhalb deIn the figure, a heat exchanger for cracked gas is shown consisting of a cylindrical outer jacket 1 made of sheet steel with end bottoms 2 and 3 'which are non-positively flanged at its free ends. The inside of the outer jacket and end floors are covered with fireproof masonry 4 made of high- alumina Schamoiteniateria! lined, within de

mantels 1 sind koaxial und gegenüberliegend zwei Schutzmantelrohre 5 und 5' über zwischen ihren Außenflächen und der Innenfläche der feuerfesten Auskleidung eingespannte Dichtungsschnüre 6 und 6' dichtend angeordnet, welche mit je einem den Außenmantel 1 lose durchdringenden Zuleitungsrohr 7 bzw. T für die Zuleitung des vom Spaltofen kommenden heißen Spaltgase verbunden sind. Das Zulcitungsrohr 7 bzw. 7' ist über eine Membrane mit dem Rohrstutzen jacket 1 are coaxial and opposite two protective jacket pipes 5 and 5 'via sealing cords 6 and 6' clamped between their outer surfaces and the inner surface of the refractory lining, each with a feed pipe 7 or T loosely penetrating the outer jacket 1 for the supply of the from Fission furnace coming hot fission gases are connected. The supply pipe 7 or 7 'is connected to the pipe socket via a membrane

Hoc ÄiiRpnmantplc 1 vorhiinHonHoc ÄiiRpnmantplc 1 above Zwei Rohrbündel 8 und 8', bestehend aus einerTwo tube bundles 8 and 8 ', consisting of one Vielzahl von U-förmig gebogenen, radiale Leitflächen 9Multiple U-shaped curved, radial guide surfaces 9

bzw. 9' durchdringenden Rohren, sind zueinanderor 9 'penetrating pipes, are to each other spiegelbildlich auf Rohrbeden 10 bzw. 10' befestigt undmirror-inverted on Rohrbeden 10 or 10 'attached and bei abgenommenen Abschlußböden 2 bzw. 3' axial inwith the cover plates removed 2 or 3 'axially in jedes Schutzmantelrohr 5 bzw. 5' einschiebbar und voneach protective jacket tube 5 or 5 'can be inserted and from den anschließend aufgesetzten Abschlußböden 2 bzw. 3'the subsequently attached closing floors 2 or 3 ' gehalten.held.

Mit 12 bzw. 12' sind die den feuerfest ausgemauerten Außenmanie! 1 durchdringenden, in VericÜcrkammernWith 12 or 12 'they are the fire-proof, brick-lined exterior mania! 1 penetrating, in VericÜcrkammern

M bzw. ΙΓ einmündende Zuleittingsrohre für das die Rohrbündel 8 b/w. 8' durchfließende aufzuheizende Fluid, ζ. H. eh Gemisch aus Kohlenwasserstoffen und Wasserdampf, bezeichnen wahrend 13 bzw. 13' die entsprechenden Ableitungsrohre hierfür bezeichnen.M or ΙΓ opening feed pipes for the Tube bundle 8 b / w. 8 'fluid to be heated flowing through, ζ. H. eh mixture of hydrocarbons and Water vapor, denote during 13 and 13 'the Designate the corresponding drainage pipes for this.

Das abzukühlende heiße Spaltgas wird durch die ZuleilungSi öhre 7 und 7' den Rohrbündeln 8 bzw. 8' zum Wärmeaustausch zugeführt und gelangt in Pfeilrichtung entlang den Leitflächen und Rohren zunächst in entgegengesetzten Richtungen zu den Rohrboden 10 und 10'. und von dort in jeweils umgekehrten R.ehlungen etwa zur geometrischen Mitte des Wärmeaustauschers, wo es im abgekühlten Zustand durch ein im Außcnmanicl I befindliches Ableitungsrohr i4 aus dem Wärmeaustauscher austritt.The hot cracked gas to be cooled is passed through the inlet tubes 7 and 7 'to the tube bundles 8 and 8', respectively Heat exchange is supplied and initially enters in the direction of the arrow along the guide surfaces and tubes opposite directions to the tube sheets 10 and 10 '. and from there in reverse R. recommendations about the geometric center of the heat exchanger, where, in the cooled state, it exits through a discharge pipe i4 located in the exterior exits the heat exchanger.

Das strömende, heiße und zähe Spaltgas kommt bei dieser Anordnung im Bereich des Wärmeaustauschers mit der porösen feuerfesten Ausmauerung 4 nicht mehr unmittelbar nach Kimriti sondern erst nach seiner Abkühlung in Berührung, wodurch ({eschädigungen des Mauerwerks weilgehend vermieden werden. Außerdem ist es son Vorteil, daß ein sonst übliches Sammelrohr für die Spaltgase als Vorsalz zum Wärmeaustauscher entfalten kann, da der ausgemauerte Außenmantel I des Wärmeaustauschers gleich/eilig das Saiiiuielrohrbildei.The flowing, hot and viscous cracked gas comes in this arrangement in the area of the heat exchanger with the porous refractory lining 4 no longer immediately after Kimriti but only after his Cooling in contact, causing ({damage to the Masonry should be avoided at all times. Besides that it is therefore an advantage that an otherwise common manifold for the fission gases can develop as pre-salt to the heat exchanger, since the lined outer shell I des Heat exchanger the Saiiiuielrohrbildei the same / hastily.

Hier/u 1 Blatt ZeichiiunuenHere / u 1 sheet of drawings

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Wärmeaustauscher mil ausziehbarem Rohrbündel innerhalb eines Außenmantels mit Abschlußböden. bei dem zwischen Rohrbündel und Außenman-'.tel ein unabhängig sich ausdehnender, das Rohrbündel umschließender, an beiden Enden offener Schutzmantel angeordnet ist, in den eine den Außenmantel lose durchdringende Zu! mung einmündet, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Außenmantels (i) ein dem Rohrbündel (8) gegenüberliegendes zweites Rohrbündel (8') mit einem Schutzmantel (5') angeordnet ist, in den eine zweite, den Außenmantel lose durchdringende Zuleitung (7') einmündet, durch die ebenso wie durch die erste Zuleitung (7) das abzukühlende Fluid zuströmt, daß im Außenmantel eine gemeinsame Ableitung (14) vorgesehen ift, zu der das Fluid aus dem ersten Schutzmantel gegenläufig zum Fii-id aus dem zweiten Schutzmantel strömt und daß jeaer der Schutzmantel nahe den offenen Enden mittels elastischen, hitzebeständigen Abdichtungen (6 und 6') gegen den wärmeisoüerend ausgemauerten Außenmantel abgedichtet ist.1. Heat exchanger with an extendable tube bundle within an outer jacket with end floors. where between the tube bundle and the outer jacket - '. tel one that expands independently, encloses the tube bundle and is open at both ends Protective jacket is arranged, in which the outer jacket loosely penetrating to! flows into characterized in that within the outer jacket (i) a second tube bundle (8 ') opposite the tube bundle (8) also has a protective jacket (5 ') is arranged, into which a second, loosely penetrating the outer jacket Feed line (7 ') opens through which, as well as through the first feed line (7), the fluid to be cooled flows in that a common discharge line (14) is provided in the outer jacket, to which the fluid flows out the first protective sheath flows in the opposite direction to the fii-id from the second protective sheath and that each of the Protective jacket near the open ends by means of elastic, heat-resistant seals (6 and 6 ') is sealed against the heat-insulating, brick-lined outer jacket. 2. Wärmeaustauscher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb der wärmeisolierend ausgemauerten Abschlußböden (2 und 3') Verteilerkammern (11 und 11') für das aufzuheizende Fluid angeordnet sind.2. Heat exchanger according to claim 1, characterized characterized in that distribution chambers within the heat-insulating brick-lined end floors (2 and 3 ') (11 and 11 ') are arranged for the fluid to be heated.
DE19691950289 1969-10-06 Heat exchanger Expired DE1950289C3 (en)

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DE1950289A1 DE1950289A1 (en) 1971-04-15
DE1950289B2 DE1950289B2 (en) 1976-11-04
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