CN115348910B 在产品对产品管束热交换器的管束的内管与管支承板之间建立焊接连接的制造方法、辅助装置、产品对产品管束热交换器和管束 （基伊埃Tds有限公司）

2022.09.09PCT/EP2021/0000142021.02.05WO2021/180355DE2021.09.16在产品对产品管束热交换器的管束的内管本发明涉及一种用于利用辅助装置(50)在用于产品对产品管束热交换器的内管(16)与管合沿内管(16)的内管纵轴线(R)方向将管支承板合沿径向以及轴向并且分别朝彼此定向地起作同大小的内径；(v)通过辅助装置(50)的第二形锁合(F2)，根据管布局模式将相应必要数量(n)和管侧的内孔出发单层地且从径向内部到径向焊缝的焊缝宽度至少覆盖第一形锁合的轴向形锁合深度；(vii)从已焊接的管布置系统上松开236.根据权利要求3或4所述的辅助装置（50其特征在于，所述第一和第二保持环半部9.根据权利要求8所述的管束（10其特征在于，利用根据权利要求3所述的辅助装置4所述第一形锁合沿径向以及沿轴向并且分别相向定向地作11.产品对产品管束热交换器（100所述产品对产品管束热交换器具有至少一个根据5[0001]本发明涉及一种用于利用辅助装置在用于产品对产品管束热交换器的管束的内管与管支承板之间建立焊接连接的制造方法，相应的管支承板以其朝向内管的端侧被焊互不可移动地固定并且在相应的形锁合中与管支承板不产品附加地包含纤维和/或浆状物。通常，所述产品为了进行热处理而流动通过所谓的内[0004]所述已知的管式热交换器的一种能量效率特别高的实施形式是所谓的管束热交管端处与管支承板并且是在其背向内管的端侧(管支承板的正面)优选通过环绕的圆焊缝与管支承板之间环绕的材料锁合的连接部位穿过管支承板一直延伸到用于管束的或者说6[0006]但如果为了实现更好的传热效率在管束热交换器中应进行所谓的产品对产品热对产品(P_W_P)的热传递实现了更高的能量效率或经济性，因为由于更大的对数温度差以及产品流更高的流动速度(更好的雷诺数)改善了热传导并且由此可以减小热交换面。此[0009]DE2341808A1记载了一种热交换器，所述热交换器具有带有孔的相对的头部[0010]在US2996600A中在管式热交换器的范围内记载了管与管支承板之间的焊接连径的内侧以及从管支承板的孔出发单层地且连贯地从径向内部向径向外[0011]FR2349395A公开了一种用于借助于所谓的内孔焊接将管固定在管板中的装7致在相应管的外径与管底部中用于容纳的孔的内径之[0015]对于内管和管支承板之间的焊接连接的设计(US2996600A)以及对于用以将管[0018]本发明在方法技术上基于一种用于利用辅助装置在用于产品对产品管束热交换[0019](i)使内管与相配的设置在管支承板中的板侧内孔对准，使得内管与板侧的内孔通过管支承板对于相配的相互平行设置的内管确定述辅助装置用于相对于彼此不可移动地固定8[0027](vi)沿轨道从板侧和管侧的内孔出发单层地且从径向内部到径向外部连续地实现环绕的圆焊缝，由所述环绕的圆焊缝的焊缝宽度至少覆盖第一形锁合的轴向形锁合深[0028]所述焊接优选在没有附加材料的情况下并且在对于要连接的材料适当的保护气体气氛下进行。轴向的形锁合深度与在给定的焊接和壁厚条件下得到的焊缝宽度相协调。[0029](vii)将内管依次与管支承板相焊接。在内管一次性占据的通过辅助装置不可移[0032]本发明在方法技术上基于一种用于在用于产品对产品管束热交换器的管束的内[0033]●内管以其管侧的内孔在一个垂直于内管纵轴线的平面中与盘状的管支承板的形锁合沿径向以及轴向并且分别相互朝向定向地作[0036]·沿轨道从板侧和管侧的内孔出发单层地且从径向内部到径向外部连续地实现[0038]本发明的目的利用根据本发明的用于根据本发明的制造方法的辅助装置通过以[0040]·所述保持环半部在延伸通过辅助装置的中心的分隔平面中发生接触并且在所述分隔平面中所述保持环半部相互形成不可移动的9[0041]·所述管支承板通过预先设置多于一个所设置的板侧的内孔确定用于相互平行设置的内管分别最大由保持环半部包围一半，各包围的轮廓的开口朝向保持环半部的中之后可以从焊接的管布置系统上松开并移除过设置在第一和第二保持环半部的周边上的连接机构、例如连接螺钉能松开地相互连接，[0049]如果辅助装置处于闭合位置并且所述辅助装置在这个位置中固定设定数量的内[0051]环绕的圆焊缝部分或完整地向管支承板中偏移按本身已知的方式导致连接横截[0052]利用用于在内管和管支承板之间建立焊接连接的根据本发明制造方法和根据本承板要利用环绕的圆焊缝焊接的壁厚具有在一倍至两倍的管[0054]根据本发明的制造方法和根据本发明的辅助装置基于根据本发明的用于产品对管的外径与相配的板侧内孔的内径之间避免出现前面讨论的并且在卫生和清洁的角度上[0056]·内管以其管侧的内孔在一个垂直于内管纵轴线的平面内与盘状的管支承板的形锁合沿径向以及轴向并且分别相互朝向定向地作[0059]·沿轨道从板侧和管侧的内孔出发单层地且从径向内部到径向外部连续地实现置在内管与管支承板之间建立焊接连接的制造方法焊接的管束和包括至少一个管束的产[0070]图4与焊接工具相结合示出根据现有技术的内管与管支承板之间的第一焊接连接[0071]图4a用放大图示出备选于根据图4的第一焊接连接的设计方案的根据现有技术的[0072]图4b用放大图示出备选于根据图4的第一焊接连接的设计方案的根据现有技术的[0073]图5用根据本发明的第四实施例与焊接工具相结合示出内管与管支承板之间的根[0074]图6示出根现有技术的根据图4的第一焊接连接的设计方案的第五设计方案的子[0079]图9用透视图示出根据图8的带有固定在其中的内管的闭合的辅助装置的总体视[0080]图10对应于在图9中用“G”表示的观察方向示出根据图9的闭合的辅助装置的视10用连接弯管5在流动技术上串联连接。根据现有技术的管束10由具有多个内管16的套件管端部的管外径上在管支承板12、14的朝向内管16的端面(正面)上环绕地与管支承板焊在其断开示出的中间部分由限定外通道15*的外管15(或外壳)组成，所述外壳带有关于图示位置未标注的设置在左侧的固定轴承侧的外壳法兰和未标注的设置在左侧的浮动轴承布置系统经由第二壳体上的未详细示出的开口引入外管15中并且经由固定轴承侧的容纳且对于中央的内管16也与其内管纵轴线R同轴地延伸。浮动轴承侧的管支承板14与浮动轴[0083]与相应的管束10在管束热交换器100中的布置形式和其各自的线路布置相关地，内管16关于图位置可以通过第一入口18从左向右朝第一出口20或相反地由应进行热处理的第一产品P1流动通过。在分别相邻的与前面说明的管束分别经由连接弯管5串联的管束载热介质是第二产品P2。外通道15*的流动通过可以从第二入口22向第二出口24或相反地在产品行进期间可能进入这里的第二产品只能通过过量的CIP清洁完整地清洁或者这里在[0087]如果内管16和管支承板12、14之间的焊接连接如参考图4中的第一焊接连接示出[0089]焊接工具40沿内管轴线R的方向导入板侧的内孔17中，一直到达焊缝36的计划的绕的圆焊缝36的焊缝宽度b设置成，使得所述焊缝宽度覆盖第一形锁合F1的轴向形锁合深[0091]所使用的具有内径D、管壁厚d以及内管长度L的内管通常是一种细长的薄壁内管[0093]图4a示出带有内孔16a的内管16和带有直径相等的板侧内孔17的管支承板12、14沿轴向方向具有轴向的形锁合深度B1并且所述外凹部在内侧同轴地嵌入管侧的内凹部30，[0094]在图4b中示出带有内孔16a的内管16和带有直径相等的板侧内孔17的管支承板[0097]在根据图6的实施形式中，板侧的内凹部26的轴向形锁合深度B1最大并且这样设计尺寸，使得必要的焊缝宽度b完整地覆盖轴向的形锁合深度B1并且由此从内管16的侧面得环绕的圆焊缝36的必要的焊缝宽度b仅有一部分位于管支承板12、14的内部并且另一部[0099]为了避免要焊接的壁厚出现不连续的、在当前情况下跳根据图5的根据本发明的第四焊接连接相对于根据图6的根据现有技术的第五焊接连接这的要设置在分度圆上的内管16(图10；利用所提出的辅助装置50不能实现多重设置分度[0102]辅助装置50利用第二形锁合F2根据管布局模式M分别将必要数量为n的内管16整[0106]·内管16以其管侧的内孔16a在一个垂直于内管纵轴线R的平面内与盘状的管支所述第一形锁合沿径向以及轴向并且分别相互朝向定向地作以保持机构轴线r星形地朝中心Z定向地沿保持环轴线r可移动地嵌入保持环半部50.1、[0115]内管16通过保持机构52在辅助装置50中的固定可以不同F2不可相对移动地固定内管16的套件并且同时作为整体在第一形锁合F1中相对于管支承能实施根据本发明的制造方法，所述制造方法用于在用于产品对产品管束热交换器100的[0117]本发明还要求保护一种用于产品对产品管束热交换器100的管束10，如在其基本[0118]本发明还要求保护一种用于产品对产品管束热交换器100的管束10，如在其基本[0120]·内管16以其管侧的内孔16a在一个垂直于内管纵轴线R的平面内与盘状的管支所述第一形锁合沿径向以及轴向并且分别相互朝向定向地作50.2