DE1005793B

DE1005793B - Pipe connection, especially for the tight connection of a thin-walled pipe with another body

Info

Publication number: DE1005793B
Application number: DEL22837A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Laszlo Forgo
Original assignee: IALICENCIAIA TALALMANYOKAT ERT
Current assignee: IALICENCIAIA TALALMANYOKAT ERT
Priority date: 1954-12-22
Filing date: 1955-09-02
Publication date: 1957-04-04
Also published as: FR1183003A

Description

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ANMELDETAG:REGISTRATION DAY:

BEKANNTMACHUNGNOTICE

DER ANMELDUNGTHE REGISTRATION

UND AUSGABE DERAND ISSUE OF THE

/ AUSLEGESCHRIFT:/ EDITORIAL:

L 22837 XII/47f 2. SEPTEMBER 1955L 22837 XII / 47f SEPTEMBER 2, 1955

4. APRIL 1957APRIL 4, 1957

Es sind Wärmeaustauscher bekannt, bei welchen der strömende Wärmeträger in aus dünnen Rohren bestehenden Rohrbündeln geführt wird, deren Enden in Sammel- bzw. Verteilerkammern einmünden. Die Zuführung bzw. Abführung des Wärmeträgers erfolgt zu bzw. von diesen Kammern. Die Rohrenden sind in eine oder in mehrere der Kammerwände eingewalzt, oder in der besagten Wand bzw. in anschließenden Rohren durch Stopfbuchsen ähnliche Elemente wie z. B. mit Hilfe von Rundgummi ringen als Dichtungselementen abgedichtet.There are known heat exchangers in which the flowing heat carrier in thin tubes existing tube bundles is performed, the ends of which open into collecting or distribution chambers. the The heat transfer medium is supplied or discharged to or from these chambers. The pipe ends are rolled into one or more of the chamber walls, or in said wall or in connecting pipes by means of stuffing boxes similar Elements such as B. with the help of round rubber rings sealed as sealing elements.

Diese Anordnungen weisen den Nachteil auf, daß sie nur dort Anwendung finden können, wo die Rohre des Rohrbündels und die Rohrwände aus solchen Werkstoffen bestehen, die den Vorbedingungen für das Einwalzen der Rohre genügen, d. h. große Dehnung und Dauerstandfestigkeit aufweisen und die Konstruktionselemente mit entsprechender Wandstärke ausgeführt werden können. Im Falle der Anwendung von Stopfbüchsen dürfen in der Stopfbüchse zufolge der unvermeidlichen Wärmedehnungen keine sich oft wiederholenden großen relativen Verschiebungen auftreten.These arrangements have the disadvantage that they can only be used where the pipes of the tube bundle and the tube walls are made of materials that meet the preconditions for rolling in the tubes is sufficient, d. H. have great elongation and creep strength and the Construction elements can be executed with appropriate wall thickness. In the case of application of stuffing boxes are not allowed in the stuffing box due to the inevitable thermal expansion often repetitive large relative displacements occur.

Die Erfüllung dieser Bedingungen führt in gewissen Fällen notwendigerweise zur Verteuerung der Konstruktion. Dies ist z. B. dann der Fall, wenn der im Wärmeaustauscher herrschende Druck klein ist, so daß die Rohre und die Rohrwände mit geringer Wandstärke ausgeführt werden könnten, wenn das Einwalzen der Rohrenden keine größere Wandstärke bedingen würde. Ähnliche Nachteile zeigen sich auch bei den Ausführungen mit Stopfbüchsen, wenn es sich um Rohre großer Länge handelt, bei welchen auch geringe Temperaturschwankungeii große Längenänderungen verursachen.In certain cases, the fulfillment of these conditions necessarily leads to an increase in the price of the Construction. This is e.g. B. the case when the pressure in the heat exchanger is low, so that the pipes and the pipe walls could be made with a small wall thickness, if the Rolling in the pipe ends would not require a greater wall thickness. There are also similar disadvantages for the versions with stuffing boxes, if the pipes are of great length, which even small temperature fluctuations cause large changes in length.

Insbesondere bei den Wärmeaustauschelementen von luftgekühlten Dampfkondensatoren und bei ähnlichen Oberflächenkühlern stehen die Wärmeträger (z. B. Wasser) meist unter einem geringen Druck und die Rohre müssen aus konstruktiven Gründen mit großer Länge ausgeführt werden. In solchen Fällen ist also weder das Einwalzen der Rohre in die Rohrwand der Sammel- und Verteilerkammern noch die Anwendung von Stopfbüchsen von Vorteil.Especially with the heat exchange elements of air-cooled steam condensers and the like The heat transfer media (e.g. water) are usually under low pressure and in surface coolers For structural reasons, the pipes must be of great length. In such cases is neither the rolling of the pipes into the pipe wall of the collecting and distribution chambers nor the Use of stuffing boxes is an advantage.

Zweck der Erfindung ist die Vermeidung der oben angeführten Nachteile. Erreicht wird dies im Sinne der Erfindung dadurch, daß die Rohre durch Aufweiten von innen in einer Rohrwand befestigt werden, die durch Schrauben mit einer zweiten Rohrwand verbunden ist. In jeder der einander gegenüberliegenden Seiten der besagten zwei Rohrwände befinden sich an den Stellen der Rohrdurchführungen zweckmäßig konische Aussparungen, welche elastische Dichtungsringe aufnehmen. Durch Anziehen der Rohrverbindung, insbesondere zum dichten Verbinden eines dünnwandigen RohresThe purpose of the invention is to avoid the disadvantages mentioned above. This is achieved in the sense the invention in that the pipes are fastened by expanding from the inside in a pipe wall, which is connected by screws to a second pipe wall. In each of the opposite Sides of said two pipe walls are at the points of the pipe penetrations expediently conical recesses which accommodate elastic sealing rings. By tightening the Pipe connection, especially for the tight connection of a thin-walled pipe

mit einem anderen Körperwith another body

Anmelder:Applicant:

»Licencia« Tälälmanyokat ßrtekesitö
Vällalat, Budapest"Licencia" Tälälmanyokat ßrtekesitö
Vällalat, Budapest

Vertreter: Dr. Dr. K. Köhler, Patentanwalt,
München 2, Amalienstr. 15Representative: Dr. Dr. K. Köhler, patent attorney,
Munich 2, Amalienstr. 15th

Beanspruchte Priorität:
Ungarn vom 22. Dezember 1954Claimed priority:
Hungary from December 22, 1954

Dipl.-Ing. Laszlo Forgo, Budapest,
ist als Erfinder genannt wordenDipl.-Ing. Laszlo Forgo, Budapest,
has been named as the inventor

Schrauben werden die Rohrwände gegeneinander gepreßt und dadurch, vermittels der elastischen Dichtungsringe, die Abdichtung der Rohre gegen dieRdhrwände gesichert.Screws are pressed the pipe walls against each other and thereby, by means of the elastic sealing rings, the sealing of the pipes against the pipe walls secured.

Die Rohrverbindung nach der Erfindung eignet sich insbesondere zum Verbinden von RohrbündelnThe pipe connection according to the invention is particularly suitable for connecting pipe bundles

z. B. in Wärmeaustauschvorrichtungen mit einer den Wärmeträger führenden Kammer, wobei dann eine der Rohrwände gleichzeitig eine Wand dieser Kammer bildet.z. B. in heat exchange devices with a heat carrier leading chamber, then one the pipe walls at the same time forms a wall of this chamber.

Es können jedoch mit Hilfe der Anordnung nach der Erfindung auch zwei oder mehrere Rohre bzw. Rohrbündel miteinander dicht verbunden werden. In diesem Falle werden: die Rohrenden der beiden Rohre bzw. der die beiden Rohrbündel bildenden Rohre in je einer separaten Rohrwand befestigt und die beiden separaten Rohrwände mit einer dritten, zwischen diesen angeordneten Rohrwand verbunden. Die Aussparungen, welche die Dichtungsringe aufnehmen, werden bei dieser Konstruktion an allen einander gegenüberliegenden Flächen der drei Ro'hrwände vor- gesehen.However, with the aid of the arrangement according to the invention, two or more tubes or Tube bundles are tightly connected to one another. In this case: the pipe ends of the two pipes or the tubes forming the two tube bundles are each fastened in a separate tube wall and the two separate pipe walls connected to a third pipe wall arranged between them. The recesses, which accommodate the sealing rings, are in this construction in front of all opposing surfaces of the three pipe walls. seen.

Ein Ausführungbeispiel der Erfindung, die sich insbesondere für die Anwendung bei luftgekühlten Dampfkondensatoren eignet, ist in der Zeichnung dargestellt.An embodiment of the invention, which is particularly suitable for use in air-cooled Suitable for steam condensers is shown in the drawing.

Fig. 1 zeigt die Verbindung zwischen einer den Wärmeträger führenden Kammer und einem vierreihigen Rohrbündel,Fig. 1 shows the connection between a chamber leading the heat carrier and a four-row chamber Tube bundle,

Fig. 2 die Verbindung zweier solcher Rohrbündel miteinander im Schnitt und teilweise in Seitenansielit.Fig. 2 shows the connection of two such tube bundles with one another in section and partially in side view.

609 867/216609 867/216

In der Fig. 1 sind 1 die Röhre eines Rohrbündels, welche mit einer den Wärmeträger führenden Kammer 2 gut dichtend zu verbinden sind. Zu diesem Zwecke werden die Rohrenden zunächst in Bohrungen einer separaten Rohrwand 3 eingeführt und die in den Bohrungen liegenden Rohrabschnitte durch Aufweiten der Rohre z. B. mit Hilfe eines durchgezogenen Stempels von innen gegen die Rohrwand gedrückt, wodurch die Rohre in dieser Wand befestigt werden. Jede der besagten Bohrungen mündet oben in eine konische Aussparung 4, in welcher im gezeigten Beispiel ein aus einem elastischen Werkstoff, z. B. natürlichem oder synthetischem Gummi oder einem anderen geeigneten Kunststoff gefertigter Dichtungsring 5 vorgesehen ist. Die besagte separate Rohrwand 3 wird sodann mit der Rohrwand 6, die den unteren Teil der Kammer 2 bildet, mittels Schrauben 7 verbunden. An den entsprechenden Stellen der Rohrwand 6 sind ebenfalls konische Aussparungen 8 vorgesehen, so- daß beim Gegeneinanderdrücken der beiden Rohrwände 3 und 6 die konischen Wände der Aussparungen 8 die Dichtungsringe 5 deformieren, so daß diese sich gut dichtend gegen die äußere Wand der durchgehenden Rohre auflegen. Die Abdichtung der Rohre erfolgt also durch die Dichtungsringe 5. Die beschriebene Art der Befestigung durch Aufweiten der Rohre in der separaten Rohrwand 3 dient nicht zum Abdichten und hat nur den Zweck, daß die Kammer den durch die Wärmedilatation der Rohre 1 verursachten Bewegungen folgen kann und die Rohre 1 sich hierbei in der Rohrwand 3 nicht bewegen können. Der Wärmeträger wird der Kammer durch die Öffnung 9 zugeführt oder durch diese abgeführt, je nachdem die Kammer als Verteiler oder als Sammler dient.In Fig. 1, 1 are the tubes of a tube bundle, which are connected to a chamber leading the heat carrier 2 are to be connected with a good seal. For this purpose, the pipe ends are first in bores a separate pipe wall 3 is introduced and the pipe sections lying in the bores by widening the pipes z. B. pressed against the pipe wall from the inside with the help of a solid punch, whereby the pipes are fixed in this wall. Each of the said holes opens into one at the top conical recess 4, in which in the example shown a made of an elastic material, for. B. natural or synthetic rubber or other suitable plastic made sealing ring 5 is provided. Said separate pipe wall 3 is then with the pipe wall 6, which the lower Forms part of the chamber 2, connected by means of screws 7. At the appropriate points on the pipe wall 6 conical recesses 8 are also provided so that when the two are pressed against one another Pipe walls 3 and 6, the conical walls of the recesses 8 deform the sealing rings 5, so that these lay tightly against the outer wall of the continuous pipes. The waterproofing the pipes are thus carried out by the sealing rings 5. The type of fastening described by expanding the tubes in the separate tube wall 3 is not used for sealing and has only the purpose that the Chamber can follow the movements caused by the thermal expansion of the tubes 1 and the Pipes 1 cannot move in the pipe wall 3 here. The heat carrier becomes the chamber fed through the opening 9 or discharged through this, depending on the chamber as a distributor or serves as a collector.

Der mittlere Teil der Fig. 2 zeigt die Verbindung zweier Rohrbündel miteinander. Zu diesem Zweck sind die Rohrenden der Rohre1 bzw. 1" eines jeden Rohrbündels mit je einer separaten Rohrwand 11 bzw. 10 in der oben beschriebenen Weise durch Aufweiten von innen fest verbunden und zwischen den beiden Rohrwänden 10 und, 11 eine dritte Rohrwand 12 vorgesehen. Die elastisch deformierbaren Dichtungsringe 5 liegen in den in beiden einander gegenüberliegenden Flächen der Rohrwände 10 und 12 bzw. 11 und 12 angeordneten konischen Aussparungen 13 und 14 bzw. 15 und 16. Alle drei Rohrwände 10, 11 und 12 werden mittels durchgehender Schrauben 17 miteinander verbunden. Die inneren Rohrenden liegen paarweise in den entsprechenden Bohrungen 19 der dritten Rohrwand 12, die einen größeren Durchmesser als der Außendurchmesser der Rohre ist, aufweisen.The middle part of FIG. 2 shows the connection of two tube bundles to one another. For this purpose, the pipe ends of the pipes 1 or 1 ″ of each pipe bundle are firmly connected to a separate pipe wall 11 or 10 in the manner described above by widening them from the inside, and a third pipe wall 12 is provided between the two pipe walls 10 and 11. The elastically deformable sealing rings 5 are located in the conical recesses 13 and 14 or 15 and 16 arranged in the two opposite surfaces of the pipe walls 10 and 12 or 11 and 12. All three pipe walls 10, 11 and 12 are connected to one another by means of through screws 17 The inner pipe ends lie in pairs in the corresponding bores 19 of the third pipe wall 12, which have a larger diameter than the outer diameter of the pipes.

Die Abmessungen der ringförmigen Dichtungskörper 4 und der diesen in den Rohrwänden zugeord- neten Aussparungen 4, 8 bzw. 13 bis 16 werden so gewählt, daß zwischen den einander gegenüberliegenden Flächen der Rohrwände 3 und 6 bzw, 10, 11 und 12 je ein Spalt 18 frei bleibt, um ein Nachstellen der Schrauben 7 zu ermöglichen.The dimensions of the annular sealing body 4 and the associated with these in the pipe walls Neten recesses 4, 8 and 13 to 16 are chosen so that between the opposite Areas of the pipe walls 3 and 6 or, 10, 11 and 12 each a gap 18 remains free to readjust the Screws 7 to allow.

Die mittlere Rohrwand 12 ist über eine Konsole 20 mit einem Träger 21 des Gerüstes eines Kühlturmes verbunden. Die Rohrbündeln können sich also sowohl über als auch unter der Rohrwand 12 in beiden Richtungen frei bewegen.The middle pipe wall 12 is connected to a bracket 21 of the frame of a cooling tower via a bracket 20 tied together. The tube bundles can thus both above and below the tube wall 12 in both directions move freely.

Der wesentliche Vorteil der Anordnung nach der Erfindung besteht darin, daß man die Rohre auch aus Werkstoffen mit geringer Dauerstandfestigkeit, z. B. aus Aluminium mit einer kleinen, z. B. nur 0,5 mm betragenden Wandstärke herstellen kann, wobei als dichtende Verbindung zwischen Rohr und Rohrwand weder das Einwalzen noch das Einschweißen der Rohrenden in die Rohrwand in Frage kommen kann. Eine Lösung mit irgendeiner Art der bekannten Stopfbüchsenkonstruktionen würde bei häufigen und bedeutenden Wärmedehnungen das Abreiben der Packungen als Folge haben. Die Erfindung löst also die Aufgabe, dünnwandige Rohre mit geringer Dauerstandfestigkeit mit Rohrwänden derart dichtend zu verbinden, daß die Dichtungsstelle die Wärmedehnung der Rohre mitmacht und dadurch die Packungen nicht abreibt. Die beschriebene Konstruktion bildet eine Lösung der geschilderten Aufgabe derart, daß die Festigkeit der Werkstoffe nur sehr wenig und die Abreibfestigkeit der Packungen überhaupt nicht beansprucht wird.The main advantage of the arrangement according to the invention is that you can also make the tubes Materials with low fatigue strength, e.g. B. made of aluminum with a small, z. B. only 0.5 mm can produce amount of wall thickness, as a sealing connection between pipe and pipe wall neither rolling nor welding the pipe ends into the pipe wall can be considered. A solution with some type of known stuffing box designs would be found in common and Significant thermal expansions result in abrasion of the packings. So the invention solves the task of sealing thin-walled pipes with low creep strength with pipe walls connect so that the sealing point takes part in the thermal expansion of the pipes and thus not the packings rubs off. The construction described forms a solution to the problem described in such a way that the The strength of the materials is very little and the abrasion resistance of the packs is not stressed at all will.

Claims

Patent claims:

1. Pipe connection, especially for the tight connection of a thin-walled pipe with a another body, characterized in that the tube by expanding from the inside in a separate Pipe wall (3 or 10 or 11) is attached, which is connected to a second pipe wall (6 or 12) and in each of the opposite sides of said two tube walls the points of the pipe penetrations each receive an elastically deformable sealing body (5), appropriately conical recess (4 and 8 or 13 to 16) is provided.

2. Pipe connection according to claim 1, characterized in that the separate pipe wall opposite pipe wall a wall part of a chamber (2) carrying the heat carrier forms.

3. Pipe connection according to claim 1 for connecting two tube bundles to one another in particular in heat exchange devices, characterized in that the tubes of each tube bundle fixed in a separate pipe wall (10 or 11) and the two separate pipe walls with a third pipe wall (12) arranged between these, the elastic deformable sealing body (15) receiving recesses in the opposite Areas of all three pipe walls are provided.

4. Pipe connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that for the purpose of deforming the sealing body each have two opposing pipe walls through which these together connecting elements (7 or 17) can be pressed against each other.

References considered: U.S. Patent Nos. 2,477,676, 2,453,391.

1 sheet of drawings