Was ist ein Rohrboden?
Ein Rohrboden ist eine Platte, ein Blech oder eine Trennwand, die mit einem Lochmuster zur Aufnahme von Rohren oder Röhren perforiert ist. Diese Bleche dienen zum Stützen und Isolieren von Rohren in Wärmetauschern und Kesseln oder zum Stützen von Filterelementen. Je nach Anwendung kann ein Rohrboden aus verschiedenen Metallen oder aus Harzverbundwerkstoffen oder Kunststoff bestehen. Ein Blechrohr kann mit einem Hüllmaterial bedeckt sein, das als Korrosionssperre und Isolator dient, und es kann auch mit einer galvanischen Anode versehen sein. Rohrböden können paarweise in Wärmeaustauschanwendungen oder einzeln verwendet werden, wenn Elemente in einem Filter getragen werden.
Die wohl bekannteste Verwendung von Rohrböden sind Stützelemente in Wärmetauschern und Kesseln. Diese Vorrichtungen bestehen aus einer dichten Anordnung dünnwandiger Rohre, die sich in einer geschlossenen rohrförmigen Hülle befinden. Die Rohre werden an beiden Enden von Blechen gehalten, die in einem vorbestimmten Muster gebohrt sind, damit die Rohrenden durch das Blech hindurchtreten können. Die Enden der Rohre, die den Rohrboden durchdringen, werden aufgeweitet, um sie zu arretieren und eine Dichtung zu bilden.
Die Rohranordnung bildet eine geschlossene Einheit zwischen den Rohrböden. Die Rohrböden werden dann mit Flanschen innerhalb der Schale verschraubt. Die Hülle erstreckt sich über jeden Rohrboden hinaus und ist abgedichtet, wodurch zwei geschlossene Kammern an den nicht rohrenden Enden der Rohrböden gebildet werden. Dies schafft eine Anordnung, bei der der Austauscher aus zwei getrennten Endkammern besteht, die durch Rohre verbunden sind, die durch einen isolierten Raum zwischen den Rohrböden verlaufen. Erhitztes Fluid wird dann von einer Endkammer zur anderen durch die Rohre geleitet, wo kaltes Fluid in dem Hohlraum zwischen den Rohrböden die Wärmeenergie aufnimmt.
Die Konstruktion von Rohrböden ist ein ziemlich präziser und komplexer Prozess. Die genaue Anzahl der Rohre muss ermittelt und ein Lochmuster berechnet werden, um sie gleichmäßig über die Rohrbodenoberfläche zu verteilen. Große Wärmetauscher können mehrere tausend Röhren durchlaufen, die in genau berechneten Gruppen oder Bündeln angeordnet sind. Die Blechkonstruktion und -produktion wird heutzutage weitgehend automatisiert, indem die Berechnungen und das Bohren der Rohrböden mithilfe von CAD-Software (Computer Aided Design) auf CNC-Maschinen (Computer Numerical Control) durchgeführt werden.
Die in Wärmetauschern und Kesseln verwendeten Rohrböden sind häufig mit einer Isolierschicht überzogen, die auch zum Korrosionsschutz dient. Um den Rohrboden weiter vor Rost zu schützen, kann auch eine Opfer- oder galvanische Anode an der Oberfläche des Bodens angebracht werden. Rohrböden werden auch bei Patronenfiltergeräten verwendet, um die einzelnen Filterelemente abzustützen. Sie sind ähnlich aufgebaut wie die Hochhitzekessel-Varianten, bestehen jedoch typischerweise aus Harzverbundwerkstoffen oder Kunststoff und werden im Allgemeinen als einzelne Einheiten verwendet. In der Regel sind in einer Filteranwendung weniger Röhren enthalten, obwohl die Röhrenbodengestaltung noch sorgfältig berechnet werden muss, um eine optimale Leistung zu gewährleisten.