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.
PATENT CLAIM Cast iron pressure vessel for hot operation, with a circular cross-section and internal steel lining (2), which steel lining (2) is provided with internal longitudinal and/or transverse stabilizing elements (3,4) and is attached to the inner wall of a cast iron vessel body (1) directly or via a thermally conductive filling compound (5), characterized in that the cast container body (1) is provided with thermal insulation (7) on the outside, with the residual heat transferred from this thermal insulation (7) to the outside being dissipated via a cooling system, and in that the Composite, consisting of steel lining (2) and cast container body (1), is held with a cold peripheral clamping system (6) without affecting the thermal insulation (7) and the cooling system.
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.The present invention relates to a cast iron pressure vessel for hot operation with a circular cross-section and an internal steel lining, which steel lining is provided with longitudinal and/or transverse stabilizing elements lying inwards and is in positive contact with the inner wall of a cast iron vessel body directly or via a heat-conducting filling compound.
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.Due to their design, the cast pressure vessels currently in development are designed for cold operation. In such cast pressure vessels, the steel lining is connected to the cast vessel body via anchoring elements. The free space that usually remains between the steel lining and the cast container body is filled with a filling compound. The steel liner itself is smooth.
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.Significant problems arise during the transition from cold to hot operation, so that the designs previously designed for cold operation can only be used to a limited extent.
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.The structural design is essential for the hot operation of a cast iron pressure vessel. A cast pressure vessel with a circular cross-section and an internal steel lining has therefore already been proposed, in which the steel lining is provided with inward-lying, longitudinal and/or transverse stabilizing elements and which is in positive contact with the inner wall of the cast vessel body directly or via a heat-conducting filling compound, and the free space between the stabilizing elements is optionally filled with a mass with or without thermal expansion. Although this proposed cast pressure vessel can be operated hot, it still does not fulfill the optimal operating mode to be striven for in constructions of this type.
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.The invention therefore aims to further improve the above-described structural design of a cast iron pressure vessel for hot operation, so that an approximately optimal mode of operation becomes possible.
Der erfindungsgemässe Gussdruckbehälter für heissenThe inventive cast iron pressure vessel for hot
Betrieb 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.Operation is characterized in that the cast container body is provided with thermal insulation on the outside, with the residual heat transferred from this thermal insulation to the outside being dissipated via a cooling system, and that the composite, consisting of steel lining and cast container body, is fitted with a cold peripheral clamping system without affecting the thermal insulation and of the cooling system is maintained.
Nachfolgend werden anhand der Zeichnung drei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes beschrieben.Three exemplary embodiments of the subject matter of the invention are described below with reference to the drawing.
Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel, bei dem die Stahlauskleidung formschlüssig am Gussbehälterkörper anliegt,1 shows a first exemplary embodiment, in which the steel lining rests in a form-fitting manner on the cast container body.
Fig. 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel, bei dem der Formschluss zwischen der Stahlauskleidung und dem Gussbehälterkörper über eine wärmeleitende Füllmasse erreicht wird,Fig. 2 shows a second embodiment in which the form fit between the steel lining and the cast container body is achieved via a thermally conductive filling compound.
Fig. 3 zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel, bei dem neben längsverlaufenden Stabilisierungselementen auch querverlaufende Stabilisierungselemente zur Anwendung kommen, wobei die querverlaufenden formschlüssig eingepresst werden.3 shows a third exemplary embodiment, in which, in addition to longitudinal stabilizing elements, transverse stabilizing elements are also used, with the transverse ones being pressed in in a form-fitting manner.
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.The cast container body is denoted by 1 in the figures and the steel lining by 2. The steel lining 2 carries inwardly directed stabilizing elements 3, which in the exemplary embodiments according to FIGS. 1 and 2 all run longitudinally. Only in the third exemplary embodiment according to FIG. 3 are transverse stabilizing elements 4 used in addition to the longitudinal stabilizing elements.
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.In the first exemplary embodiment according to FIG. 1, the steel lining 2 is positively connected to the cast container body. In the exemplary embodiment according to FIG. 2, the form fit is achieved via a filling compound 5 which, in addition to its filling character, also has good thermal conductivity properties. The shape of the stabilizing elements 3 is disclosed only schematically in the exemplary embodiments, so that the same is not specified; For example, flat iron, T-iron or similar profiles with a stabilizing effect can be used.
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.The composite consisting of steel lining 2, filling compound 5 and cast container body 1 is held on the circumference with clamping elements 6. The thermal insulation 7 is on the outside of the container. 8 further elements of the thermal insulation are designated.
Die Stabilisierungselemente 3 können auch durch eine gezielte Verformung der Stahlauskleidung selbst entstehen, wobei insbesondere an längs- und/oder querverlaufende Sicken gedacht ist.The stabilizing elements 3 can also be created by a targeted deformation of the steel lining itself, with longitudinal and/or transverse beads being considered in particular.
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.The residual heat transferred to the outside is dissipated via a cooling system, not shown, which can be constructed in various ways. For example, it can consist of pipes through which water flows or of heat exchanger elements.
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.The advantage of the cast pressure vessel described is that the steel lining 2 has approximately the same temperature as the cast vessel body 1. This largely reduces thermal expansion due to temperature differences between the steel lining 2 and the cast vessel body.
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GG
1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings