Rohrleitung für heisse Gase oder Dämpfe hohen Druckes, insbesondere für Luft- oder Gasturbinen. In manchen Fällen, zum Beispiel bei Luft oder Gasturbinen, müssen Gase von Tempera turen über 600 C und Drücken von 20 bis 60 at von einem Erhitzer zur Turbine weiter geleitet werden. Bei so hohen Temperaturen müssten die Leitungen aus austenitischen Stählen angefertigt werden, weil gewöhnliche Stähle keine genügende Festigkeit mehr haben. Dies scheitert aber daran, dass sieh solche Leitungen wegen der sehr hohen Kosten austenitiseher Stähle viel zu teuer stellen würden.
Man hilft sich daher so, dass man die heissen Gase durch ein austenitisches Seelen rühr von sehr kleiner Wandstärke schickt, das nicht druckfest zu sein braucht, vielmehr nur zur Führung der heissen Gase dient. Dieses Seelenrohr ist von einem druckfesten Rohr aus gewöhnlichem 'Stahl umgeben, das gegen das Seelenrohr wärmeisoliert ist. Trotzdem kann das äussere Rohr noch eine Temperatur von 50 bis 100 C erreichen, so dass eine 20 m lange Leitung sich um rund 20 mm dehnen kann.
Da aber der Anschluss an die Turbine auf der einen Seite und der Auschluss an den Lufterhitzer auf -der andern Seite starr ist, muss diese Längendehnung kompensiert wer den, wozu infolge des grossen Durchmessers des äussern druckfesten Rohres sehr umständ liche und teuereKompensatoren nötig werden. Das austenitische Seelenrohr dagegen lässt sich, da es nicht druckfest zu sein. braucht, leicht so ausbilden, däss seine Kompensation keine Schwierigkeit bereitet.
Die Erfindung bezweckt, bei einer Rohr leitung für heisse Gase oder Dämpfe hohen Druckes, insbesondere für Luft--- oder Gas turbinen, welche ein die heissen Gase oder Dämpfe führendes Seelenrohr und ein dieses unter Zwischenschaltung Wärmeisolierender Stoffe umhüllendes druckfestes Rohr auf weist, ohne Verwendung einer besondern Kompensationsvorrichtung für das druck feste Rohr unzulässige Wärmedehnungen zu vermeiden.
Zu diesem Behufe ist erfindungs gemäss das druckfeste Rohr zwecks Verringe rung seiner Wärmedehnung in Abstand von einem Aussenrohr zur Bildung eines von einem Kühlinittel durchflossenen Hohlraumes umhüllt.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführung ver anschaulicht, worin Fig.1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäss ausgeführte Rohrleitung und Fig. 2 die Verwendung einer solchen Rohrleitung in einer Luftturbinen anlage in schematischer Darstellung zeigt.
Die in Fig.1 gezeigte Rohrleitung besteht aus einem die heissen Gase oder Dämpfe füh renden, austenitischen Seelenrohr 1, einem druckfesten Stahlrohr 2, welches das Seelen rohr unter Zwischenschaltung einer Wärme- isolierung 3 umhüllt, und einem Aussenrohr 4.
Das druckfeste Rohr 2 wird zwecks Verrin- gerung seiner Wärmedehnung in Abstand vom Aussenrohr 4 zur Bildung eines von einem Kühlmittel durchflossenen ringförmi gen Hohlraumes 5 umhüllt. Als Aussenrohr kann bei Verwendung von Kühlluft unter Atmosphärendruck ein dünnes Blechrohr dienen. In diesem Falle wird zweckmässig Raumluft verwendet, die mit einer Geschwin digkeit von beispielsweise 10 bis 20 m/s durch den Hohlraum 5 geführt wird.
Dadurch be hält das Rohr 2 dauernd eine Temperatur, die nicht übermässig von der Raumtemperatur abweicht, und dehnt sieh daher auch bei grosser Länge nur relativ wenig aus.
In Fig.2 stellt 6i den Lufterhitzer einer Heissluftturbinenanlage mit eisernen Gerüst säulen 7 dar, die einen Austrittssammler 8 tragen, an den eine in der an Hand der Fig.1 beschriebenen Weise ausgeführte Rohrleitung als Zuführungsleitung 9 zur Turbine 10 der Anlage angeschlossen ist.
Der Hohlraum 5 zwischen dem druckfesten Rohr 2 und dein Aussenrohr 4 wird hierbei vorzugsweise mit dem Umgebungsluftraum in Verbindung ge- braclht. Dadurch; dass das druckfeste Rohr 2 dieser Leitung 9 durch Raumluft gekühlt wird, dehnt sich sein senkrechter Strang nicht wesentlich mehr aus wie die Gerüstsäulen 7, weshalb auf eine Kompensation verzichtet werden kann.
Damit kein besonderer Ventilator erfor derlich wird, kann der Hohlraum zwischen dem druckfesten Rohr und dem Aussenrohr mit der Eintrittseite des Saugzugventilators des Lufterhitzers oder mit dem Frischliüt- ventilator für die Feuerung des Lufterhitzers in Verbindung gebracht werden, um Raum luft durch den Hohlraum zu fördern.
Pipeline for hot gases or high pressure vapors, especially for air or gas turbines. In some cases, for example with air or gas turbines, gases with temperatures above 600 C and pressures of 20 to 60 at must be passed from a heater to the turbine. At such high temperatures, the cables would have to be made of austenitic steels because ordinary steels no longer have sufficient strength. This fails, however, because such lines would be much too expensive because of the very high costs of austenitic steels.
One helps, therefore, is to send the hot gases through an austenitic core with a very small wall thickness, which does not need to be pressure-resistant, but only serves to guide the hot gases. This core tube is surrounded by a pressure-resistant tube made of ordinary steel, which is thermally insulated from the core tube. Nevertheless, the outer pipe can still reach a temperature of 50 to 100 C, so that a 20 m long pipe can expand by around 20 mm.
However, since the connection to the turbine on the one hand and the outlet to the air heater on the other hand is rigid, this elongation must be compensated for, which requires very cumbersome and expensive expansion joints due to the large diameter of the external pressure-resistant pipe. The austenitic core tube, on the other hand, can be used because it is not pressure-resistant. needs to be easily trained so that its compensation presents no difficulty.
The invention aims at a pipe line for hot gases or vapors of high pressure, especially for air --- or gas turbines, which has a core pipe leading the hot gases or vapors and a pressure-resistant pipe enveloping this with the interposition of heat-insulating substances, without use a special compensation device for the pressure-tight pipe to avoid impermissible thermal expansion.
For this purpose, according to the invention, the pressure-resistant tube is enveloped for the purpose of reducing its thermal expansion at a distance from an outer tube to form a cavity through which a cooling agent flows.
The subject matter of the invention is illustrated in the drawing in an exemplary embodiment, wherein FIG. 1 shows a cross section through a pipeline designed according to the invention and FIG. 2 shows the use of such a pipeline in an air turbine system in a schematic representation.
The pipeline shown in FIG. 1 consists of an austenitic core tube 1 carrying the hot gases or vapors, a pressure-resistant steel tube 2 which encloses the core tube with the interposition of thermal insulation 3, and an outer tube 4.
In order to reduce its thermal expansion, the pressure-resistant tube 2 is encased at a distance from the outer tube 4 to form an annular cavity 5 through which a coolant flows. When using cooling air under atmospheric pressure, a thin sheet metal tube can serve as the outer tube. In this case, room air is expediently used, which is passed through the cavity 5 at a speed of, for example, 10 to 20 m / s.
As a result, the tube 2 constantly maintains a temperature that does not deviate excessively from room temperature, and therefore expands only relatively little, even with a great length.
In FIG. 2, 6i represents the air heater of a hot air turbine system with iron scaffolding columns 7, which carry an outlet collector 8 to which a pipeline designed in the manner described with reference to FIG. 1 is connected as a supply line 9 to the turbine 10 of the system.
The cavity 5 between the pressure-resistant pipe 2 and the outer pipe 4 is preferably braclht in connection with the surrounding air space. Thereby; that the pressure-resistant pipe 2 of this line 9 is cooled by room air, its vertical strand does not expand significantly more than the scaffolding columns 7, which is why compensation can be dispensed with.
So that no special fan is required, the cavity between the pressure-resistant pipe and the outer pipe can be connected to the inlet side of the induced draft fan of the air heater or to the fresh air fan for firing the air heater in order to convey room air through the cavity.