CH620786A5 - Cast pressure vessel for hot operation - Google Patents
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Description
620786
Claims (1)
- PATENTANSPRUCH Gussdruckbehälter für heissen Betrieb, mit kreisförmigem Querschnitt und innenliegender Stahlauskleidung (2), welche Stahlauskleidung (2) mit nach innen liegenden längs- und/oder querverlaufenden Stabilisierungselementen (3,4) versehen ist und an der Innenwand eines Gussbehälterkörpers (1) unmittelbar oder über eine wärmeleitende Füllmasse (5) formschlüssig anliegt, dadurch gekennzeichnet, dass der Gussbehälterkörper (1) aussenseitig mit einer Wärmeisolierung (7) ersehen ist, wobei die von dieser Wärmeisolierung (7) nach aussen übertragene Restwärme über ein Kühlsystem abführbar ist, und dass der Verbund, bestehend aus Stahlauskleidung (2) und Gussbehälterkörper (1), mit einem kaltliegenden Umfangsspannsy-stem (6) ohne Beeinflusung der Wärmeisolierung (7) und des Kühlsystems gehalten ist.Die vorliegende Erfindung betrifft einen Gussdruckbehälter für heissen Betrieb mit kreisförmigem Querschnitt und innenliegender Stahlauskleidung, welche Stahlauskleidung mit nach innen liegenden längs- und/oder querverlaufenden Stabilisierungselementen versehen ist und an der Innenwand eines Gussbehälterkörpers unmittelbar oder über eine wärmeleitende Füllmasse formschlüssig anliegt.Die bisher in der Entwicklung befindlichen Gussdruckbehälter sind aufgrund ihrer konstruktiven Ausgestaltung für eine kaltgehende Betriebsweise konzipiert. Bei derartigen Gussdruckbehältern ist die Stahlauskleidung mit dem Gussbehälterkörper über Verankerungselemente verbunden. Der in der Regel zwischen der Stahlauskleidung und dem Gussbehälterkörper verbleibende freie Raum wird mit einer Füllmasse gefüllt. Die Stahlauskleidung selbst ist glatt.Beim Übergang von einer kalten auf eine heissgehende Betriebsweise treten erhebliche Probleme auf, so dass die bisher für kaltgehenden Betrieb konzipierten Konstruktionen nur bedingt einsetzbar sind.Wesentlich für heissen Betrieb eines Gussdruckbehälters ist sein konstruktiver Aufbau. Es wurde daher bereits ein Gussdruckbehälter mit kreisförmigem Querschnitt und innenliegender Stahlauskleidung vorgeschlagen, bei dem die Stahlauskleidung mit nach innen liegenden, längs- und/oder querverlaufenden Stabilisierungselementen versehen ist und welche an der Innenwand des Gussbehälterkörpers unmittelbar oder über eine wärmeleitende Füllmasse formschlüssig anliegt, und der freie Raum zwischen den Stabilisierungselementen wahlweise mit einer Masse mit oder ohne Wärmedehnung ausgefüllt ist. Dieser vorgeschlagene Gussdruckbehälter kann zwar heiss betrieben werden, erfüllt jedoch noch nicht die bei Konstruktionen dieser Art anzustrebende optimale Betriebsweise.Die Erfindung bezweckt daher den im vorhergehenden beschriebenen konstruktiven Aufbau eines Gussdruckbehälters für heissen Betrieb weiter zu verbessern, so dass eine annähernd optimale Betriebsweise möglich wird.Der erfindungsgemässe Gussdruckbehälter für heissenBetrieb ist dadurch gekennzeichnet, dass der Gussbehälterkörper aussenseitig mit einer Wärmeisolierung versehen ist, wobei die von dieser Wärmeisolierung nach aussen übertragene Restwärme über ein Kühlsystem abführbar ist, und dass der Verbund, bestehend aus Stahlauskleidung und Gussbehälterkörper, mit einem kaltliegenden Umfangsspannsystem ohne Beeinflussung der Wärmeisolierung und des Kühlsystems gehalten ist.Nachfolgend werden anhand der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Stahlauskleidung formschlüssig am Gussbehälterkörper anliegt,Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Formschluss zwischen der Stahlauskleidung und dem Gussbehälterkörper über eine wärmeleitende Füllmasse erreicht wird,Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem neben längsverlaufenden Stabilisierungselementen auch querverlaufende Stabilisierungselemente zur Anwendung kommen, wobei die querverlaufenden formschlüssig eingepresst werden.Der Gussbehälterkörper ist in den Figuren mit 1 bezeichnet und die Stahlauskleidung mit 2. Die Stahlauskleidung 2 trägt nach innen gerichtete Stabilisierungselemente 3, die bei den Ausführungsbeispielen gemäss Fig. 1 und 2 sämtlich längs verlaufen. Lediglich beim dritten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 3 sind ausser den längsverlaufenden Stabilisierungselementen auch noch querverlaufende Stabilisierungselemente 4 verwendet.Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist die Stahlauskleidung 2 mit dem Gussbehälterkörper formschlüssig verbunden. Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 2 wird der Formschluss über eine Füllmasse 5 erreicht, die neben ihrem Füllcharakter auch noch gute Wärmeleiteigenschaften hat. Die Form der Stabilisierungselemente 3 ist in den Ausführungsbeispielen lediglich schematisch offenbart, so dass dieselbe nicht festgelegt ist; zum Beispiel Flacheisen, T-Eisen oder ähnliche Profile mit stabilisierender Wirkung verwendet werden.Der Verbund bestehend aus Stahlauskleidung 2, Füllmasse 5 und Gussbehälterkörper 1, wird umfangsseitig mit Spannelementen 6 gehalten. Die Wärmeisolierung 7 befindet sich aussenseitig des Behälters. Mit 8 sind weitere Elemente der Wärmeisolierung bezeichnet.Die Stabilisierungselemente 3 können auch durch eine gezielte Verformung der Stahlauskleidung selbst entstehen, wobei insbesondere an längs- und/oder querverlaufende Sicken gedacht ist.Die nach aussen übertragene Restwärme wird über ein nicht eingezeichnetes Kühlsystem abgeführt, welches verschiedenartig aufgebaut sein kann. Es kann zum Beispiel aus wasser-durchflossenen Rohren bestehen oder aus Wärmeaustauscherelementen.Der Vorteil des beschriebenen Gussdruckbehälters besteht darin, dass die Stahlauskleidung 2 annähernd die gleiche Temperatur hat wie der Gussbehälterkörper 1. Dadurch werden Wärmeausdehnungen aufgrund von Temperaturunterschieden zwischen Stahlauskleidung 2 und Gussbehälterkörper weitgehend verringert.2510152025303540455055G1 Blatt Zeichnungen
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