Search

DE-112018005012-B4 - DICHTUNGSSTRUKTUR FÜR WÄRMETAUSCHER UND WÄRMETAUSCHER

DE112018005012B4DE 112018005012 B4DE112018005012 B4DE 112018005012B4DE-112018005012-B4

Abstract

Eine Dichtungsstruktur (30) für einen Wärmetauscher (1), wobei die Dichtungsstruktur (30) eine auf einer Umlenkplatte (25) zu befestigende Dichtungsplatte (31) aufweist, die in einem Mantel (10) angeordnet ist, der in dem Wärmetauscher (1) enthalten ist, und teilweise in Kontakt mit einer Wandoberfläche (11) an einer Innenoberflächenseite des Mantels (10) ist, wobei die Dichtungsplatte (31) aus einer Vielzahl von dünnen Platten (32) gebildet ist, die geschichtet oder laminiert sind, wobei die dünnen Platten (32) in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) sind, während sie durch elastische Verformung gekrümmt sind, undeine dünne Kontaktplatte (35), die als eine der dünnen Platten (32) dient, die sich an einer am weitesten außen liegenden Seite der Krümmung befindet, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, und eine Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35), die als eine Oberfläche an einer Außenseite der Krümmung von Oberflächen dient, die in einer Dickenrichtung der dünnen Kontaktplatte (35) angeordnet ist, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandoberfläche (11) mit einem konvexen Teil (50) versehen ist, das von der Wandoberfläche (11) vorsteht, und die Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35) der Dichtungsplatte (31) in Kontakt mit dem konvexen Teil (50) in einer Position in einem Abstand von einem Ende (37) der dünnen Kontaktplatte (35) ist, sodass ein Ende des Endes (37) der dünnen Kontaktplatte (35) von der Wandoberfläche (11) getrennt ist.

Inventors

  • Shingo Nishida
  • Satoshi Hiraoka
  • Kenji Kirihara
  • Hideyuki Morita

Assignees

  • MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES, LTD.

Dates

Publication Date
20260507
Application Date
20180725
Priority Date
20170929

Claims (6)

  1. Eine Dichtungsstruktur (30) für einen Wärmetauscher (1), wobei die Dichtungsstruktur (30) eine auf einer Umlenkplatte (25) zu befestigende Dichtungsplatte (31) aufweist, die in einem Mantel (10) angeordnet ist, der in dem Wärmetauscher (1) enthalten ist, und teilweise in Kontakt mit einer Wandoberfläche (11) an einer Innenoberflächenseite des Mantels (10) ist, wobei die Dichtungsplatte (31) aus einer Vielzahl von dünnen Platten (32) gebildet ist, die geschichtet oder laminiert sind, wobei die dünnen Platten (32) in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) sind, während sie durch elastische Verformung gekrümmt sind, undeine dünne Kontaktplatte (35), die als eine der dünnen Platten (32) dient, die sich an einer am weitesten außen liegenden Seite der Krümmung befindet, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, und eine Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35), die als eine Oberfläche an einer Außenseite der Krümmung von Oberflächen dient, die in einer Dickenrichtung der dünnen Kontaktplatte (35) angeordnet ist, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, dadurch gekennzeichnet , dass die Wandoberfläche (11) mit einem konvexen Teil (50) versehen ist, das von der Wandoberfläche (11) vorsteht, und die Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35) der Dichtungsplatte (31) in Kontakt mit dem konvexen Teil (50) in einer Position in einem Abstand von einem Ende (37) der dünnen Kontaktplatte (35) ist, sodass ein Ende des Endes (37) der dünnen Kontaktplatte (35) von der Wandoberfläche (11) getrennt ist.
  2. Eine Dichtungsstruktur (30) für einen Wärmetauscher (1), wobei die Dichtungsstruktur (30) eine auf einer Umlenkplatte (25) zu befestigende Dichtungsplatte (31) aufweist, die in einem Mantel (10) angeordnet ist, der in dem Wärmetauscher (1) enthalten ist, und teilweise in Kontakt mit einer Wandoberfläche (11) an einer Innenoberflächenseite des Mantels (10) ist, wobei die Dichtungsplatte (31) aus einer Vielzahl von dünnen Platten (32) gebildet ist, die geschichtet oder laminiert sind, wobei die dünnen Platten (32) in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) sind, während sie durch elastische Verformung gekrümmt sind, und eine dünne Kontaktplatte (35), die als eine der dünnen Platten (32) dient, die sich an einer am weitesten außen liegenden Seite der Krümmung befindet, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, und eine Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35), die als eine Oberfläche an einer Außenseite der Krümmung von Oberflächen dient, die in einer Dickenrichtung der dünnen Kontaktplatte (35) angeordnet ist, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, dadurch gekennzeichnet , dass ein konkaves Teil (60), das von der Wandoberfläche (11) ausgenommen ist, an der Wandoberfläche (11) gebildet ist, und die Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35) der Dichtungsplatte (31) in Kontakt mit einem Umfangsende (61) des konkaven Teils (60) ist, sodass eine Ecke (37a) eines Endes (37) der dünnen Kontaktplatte (35) von der Wandoberfläche (11) getrennt ist.
  3. Eine Dichtungsstruktur (30) für einen Wärmetauscher (1), wobei die Dichtungsstruktur (30) eine auf einer Umlenkplatte (25) zu befestigende Dichtungsplatte (31) aufweist, die in einem Mantel (10) angeordnet ist, der in dem Wärmetauscher (1) enthalten ist, und teilweise in Kontakt mit einer Wandoberfläche (11) an einer Innenoberflächenseite des Mantels (10) ist, wobei die Dichtungsplatte (31) aus einer Vielzahl von dünnen Platten (32) gebildet ist, die geschichtet oder laminiert sind, wobei die dünnen Platten (32) in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) sind, während sie durch elastische Verformung gekrümmt sind, und eine dünne Kontaktplatte (35), die als eine der dünnen Platten (32) dient, die sich an einer am weitesten außen liegenden Seite der Krümmung befindet, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, und eine Außenoberfläche (36) der dünnen Kontaktplatte (35), die als eine Oberfläche an einer Außenseite der Krümmung von Oberflächen dient, die in einer Dickenrichtung der dünnen Kontaktplatte (35) angeordnet ist, in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) ist, dadurch gekennzeichnet , dass ein Ende (37) der dünnen Kontaktplatte (35), die sich an der Wandoberflächenseite befindet, zu einer Seite zurückgefaltet ist, die einer Seite gegenüberliegt, wo sich die Außenoberfläche (36) befindet, sodass die Außenoberfläche (36) in Kontakt mit der Wandoberfläche (11) gebracht ist.
  4. Die Dichtungsstruktur (30) für einen Wärmetauscher (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei eine Länge von einer Befestigungsposition an der Umlenkplatte (25) zu dem Ende (37) der dünnen Kontaktplatte (35), die sich an der Wandoberflächenseite befindet, länger ist als eine Länge von der Befestigungsposition an der Umlenkplatte (25) zu einem Ende an der Wandoberflächenseite von jeder von zumindest einigen der dünnen Platten (32) außer der dünnen Kontaktplatte (35), und die Dichtungsstruktur (30) ausgestaltet ist, um eine Druckkraft in einer Richtung zu der Wandoberfläche (11) von den dünnen Platten (32) außer der dünnen Kontaktplatte (35) in einer Position außer dem Ende (37) der dünnen Kontaktplatte (35) aufzubringen.
  5. Die Dichtungsstruktur (30) für einen Wärmetauscher (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei ein Verformungsbegrenzungselement (70), das ausgestaltet ist, um eine Verformung der dünnen Kontaktplatte (35) zu der Außenseitenrichtung der Krümmung einzuschränken, an der Außenoberflächenseite der dünnen Kontaktplatte (35) der Dichtungsplatte (31) geschichtet und befestigt ist.
  6. Ein Wärmetauscher (1) mit: einer Umlenkplatte (25), einem Mantel (10), in dem die Umlenkplatte (25) angeordnet ist, und einer Dichtungsstruktur (30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 , die an der Umlenkplatte (25) befestigt ist und einen Zwischenraum zwischen einer Wandoberfläche (11) des Mantels (10) und der Umlenkplatte (25) in dem Mantel (10) schließt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Dichtungsstruktur für einen Wärmetauscher, der mit einer Umlenkplatte versehen ist, und einen Wärmetauscher. Hintergrund Konventionelle Mehrrohr-Wärmetauscher wurden unterschiedlich ausgearbeitet, um eine Dichtigkeit zwischen einem Mantel, der darin mit Wärmeübertragungsrohren versehen ist, und einem Umlenkblech (engl.: „baffle“), das innerhalb des Mantels angebracht ist, sicherzustellen. Beispielsweise ist in einem Zwischenraum zwischen einem Mantel und einem Umlenkblech eines Mehrrohr-Wärmetauschers, der in JP S60- 105988 U beschrieben ist, eine Dichtungsplatte, die geschichtete dünnen Platten enthält, beispielsweise aus Edelstahl (engl. „stainless steel“), durch beispielsweise Verbolzen oder Verschrauben mit dem Umlenkblech so angebracht, dass eine Leckage von Fluid aus dem Zwischenraum einfach reduziert werden kann. Aus der Druckschrift US 1803035 A ist eine gattungsgemäße Dichtvorrichtung gemäß den Patentansprüchen 1, 2 und 3 bekannt. Die Druckschriften US 5042432 A und JP S62-118977 U offenbaren jeweils eine Dichtstruktur mit mehreren dünnen Platten zwischen einer Platte und einer Wand. Die Druckschrift JP H07-71893 A zeigt eine Dichtstruktur zwischen einer Platte und einer Wand, wobei die Wand einen Vorsprung aufweist, der zu der Platte vorsteht. Die Druckschrift JP H08-105386 A offenbart eine Dichtungsstruktur mit dünnen Platten zwischen einer Umlenkplatte und einer Wand, wobei eine Länge von einer Befestigungsposition an der Umlenkplatte zu einem Ende einer dünnen Kontaktplatte der dünnen Platten, die sich an der Wandoberflächenseite befindet, länger ist als eine Länge von der Befestigungsposition an der Umlenkplatte zu einem Ende an der Wandoberflächenseite von jeder von zumindest einigen der dünnen Platten außer der dünnen Kontaktplatte. Die Dichtungsplatte hat Elastizität. Deshalb wird, wenn Räume, die durch das Umlenkblech in dem Mantel getrennt sind, eine Druckdifferenz dazwischen haben, die Dichtungsplatte in einer Richtung verformt, die von einer Seite mit höherem Druck zu einer Seite mit niedrigerem Druck gedrückt wird. Daher wird, wenn die Druckdifferenz zwischen Räumen, die durch das Umlenkblech getrennt sind, groß ist, die Dichtungsplatte durch die große Druckdifferenz in der Richtung verformt, die von der Seite mit höherem Druck zu der Seite mit niedrigerem Druck gedrückt wird. Wenn die Druckdifferenz die Verformung der Dichtungsplatte wie oben beschrieben bewirkt und dann der Wärmetauscher den Betrieb einstellt, bewirkt die Elastizität eine Rückkehr der Dichtungsplatte zu einem Ausgangszustand vor der Verformung. Jedoch kann, wenn die Dichtungsplatte durch die große Druckdifferenz zwischen den Räumen, die durch das Umlenkblech getrennt sind, stark verformt wird, während der Wärmetauscher in Betrieb ist, die Dichtungsplatte Schwierigkeiten haben, eine Ausgangsform wiederherzustellen, wenn der Wärmetauscher den Betrieb einstellt, um die Dichtungsplatte zu dem Ausgangszustand vor der Verformung zurückzuführen. Mit anderen Worten ist, um die Dichtigkeit bezüglich einer Wandoberfläche an einer Innenoberflächenseite des Mantels sicherzustellen, die Dichtungsplatte mit der Wandoberfläche in einem Zustand in Kontakt, in dem die Elastizität Druckkraft auf die Wandoberfläche aufbringt und deshalb während einem Gleiten bezüglich der Wandoberfläche während einer Verformung durch die Druckdifferenz zwischen den Räumen, die durch das Umlenkblech getrennt sind, verformt wird. Insbesondere wird die Dichtungsplatte verformt, während sich von den dünnen Platten, die geschichtet sind, um die Dichtungsplatte zu bilden, eine dünne Platte, die sich an einer Seite am nächsten zu der Wandoberfläche befindet und in Kontakt mit der Wandoberfläche ist, bezüglich der Wandoberfläche gleitet bzw. sich verschiebt. Wenn die Druckdifferenz zwischen den Räumen, die durch das Umlenkblech getrennt sind, relativ klein ist, sodass die Verformung der Dichtungsplatte klein ist, bewirkt die Elastizität eine Rückkehr der Dichtungsplatte zu der Ausgangsform vor der Verformung, wenn der Wärmetauscher den Betrieb angehalten hat, nachdem die Dichtungsplatte verformt wurde, während sie bezüglich der Wandoberfläche wie oben beschrieben gleitet bzw. sich verschiebt. Jedoch kann, wenn die Druckdifferenz zwischen den Räumen, die durch das Umlenkblech getrennt sind, so groß ist, dass die Verformung der Dichtungsplatte groß ist, eine Ecke an einem Ende der dünnen Platte, die sich an der Seite am nächsten zu der Wandoberfläche befindet und in Kontakt mit der Wandoberfläche ist, an der Wandoberfläche hängenbleiben, und diese dünne Platte allein kann nach oben gedreht werden, ohne zu der Ausgangsform zurückgeführt zu werden. Solch ein Drehen der dünnen Platte nach oben kann mit der starken Verformung der Dichtungsplatte verschlechtert werden, was durch die große Druckdifferenz veranlasst wird, wenn der Wärmetauscher wiederholt anfährt und anhält. In diesem Fall nimmt die Anzahl der geschichteten dünne