DD275511A1

DD275511A1 - ELASTIC TRANSMISSION FOR DOUBLE BAGS

Info

Publication number: DD275511A1
Application number: DD31962988A
Authority: DD
Inventors: Lothar Titze; Klaus Habermann; Axel Schulze
Original assignee: Bergmann Borsig Veb
Priority date: 1988-09-08
Filing date: 1988-09-08
Publication date: 1990-01-24
Also published as: DD275511B3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine elastische Stutzendurchfuehrung fuer Doppelmantelbehaelter, beispielsweise einen Waermeuebertrager mit Innenmantel, bei dem der innere und der aeussere Mantel unterschiedlichen Temperatur- und Druckbeanspruchungen ausgesetzt ist. Erfindungsgemaess besteht die Stutzendurchfuehrung aus einem auf den Aussenmantel geschweissten Aussenstutzen und einem darin eingesetzten, auf dem Innenmantel aufliegenden Innenstutzen. Der Innenmantel ist im Bereich um die Oeffnung als ebene Flaeche ausgebildet, auf welcher die mit einer Dichtung versehene Muendung des Innenstutzens anliegt. Beide Stutzen sind am auswaertigen Ende mit zueinander passenden Flanschen versehen, und einer oder beide Stutzen weisen zusaetzlich im Rohrteil einen Dehnungsausgleicher auf. Mit dem Verschrauben der Flansche uebt der Dehnungsausgleicher somit einen Anpressdruck auf den Innenstutzen aus, der so bemessen ist, dass im Belastungszustand auftretende Relativbewegungen der Maentel zueinander ausgeglichen werden, ohne die Dichtheit zu unterbrechen. Fig. 1The invention relates to an elastic Stutzendurchfuehrung Doppelmantelbehaelter, for example, a heat transfer medium with inner jacket, in which the inner and the outer jacket is exposed to different temperature and pressure stresses. According to the invention, the nozzle feedthrough consists of an outer socket welded to the outer casing and an inner socket resting on the inner casing. The inner shell is formed in the region around the opening as a flat surface on which the provided with a seal mouth of the inner nozzle rests. Both sockets are provided at the Auswaertigen end with mating flanges, and one or both sockets have additionally in the pipe part on a expansion compensator. With the screwing of the flanges, the expansion compensator thus exerts a contact pressure on the inner socket, which is dimensioned such that relative movements of the tubes occurring in the load state are compensated for one another, without interrupting the tightness. Fig. 1

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine elastische Stutzendurchführung für Doppelmantelbehälter, beispielsweise Wärmeübertrager mit Innenmantel, bei dem der innere und der äußere Mantel unterschiedlichen Temperatur- und Druckbeanspruchungen ausgesetzt ist.The invention relates to an elastic nozzle passage for jacketed containers, such as heat exchanger with inner jacket, in which the inner and the outer jacket is exposed to different temperature and pressure stresses.

Characteristic of the known state of the art

Zur Vermeidung von Fehlströmungen zwischen Rohrbündel und Apparatewand bei Wärmeübertragern werden derartige Apparate häufig mit einem Innenmantel ausgeführt, um günstigere Strömungsverhältnisse im Mantelraum des Wärmeübertragers zu erzielen. Um das Medium zum Rohrbündel zu führen, leitet man dieses über Stutzen durch den Außenmantel in den Innenmantel.To avoid false flows between the tube bundle and the apparatus wall in heat exchangers, such apparatuses are often designed with an inner jacket in order to achieve more favorable flow conditions in the jacket space of the heat exchanger. In order to guide the medium to the tube bundle, this is passed over the connecting piece through the outer jacket into the inner jacket.

Bei den allgemein bekannten technischen Lösungen erfolgt die Verbindung von Innenmantelraum zum Rohrleitungsanschluß über einen inneren Stutzen, der durch einen auf dem Außenmantel aufgesetzten Stutzen und weiter in den Innenmantel durch eine Öffnung geschoben wird. Der Anschluß zur Rohrleitung bzw. die Leckagefreiheit von Innen- zu Außenstutzen wird über Flanschverbindungen realisiert. Bedingt durch die undichte Führung des inneren Stutzens in der Öffnung entsteht jedoch ein unerwünschter Leckagestrom. Die unterschiedliche Wärmedehnung beider Mäntel ruft Spannungen in den Bauteilen hervor, die schädigende Wirkungen für einzelne Bauteile oder für den gesamten Apparat besitzen. Gleichfalls können technologisch bedingte Lageveränderungen bei einer Reparatur nicht ausgeglichen werden.In the generally known technical solutions, the connection of the inner shell space to the pipe connection via an inner socket, which is pushed by a patch on the outer shell nozzle and further into the inner shell through an opening. The connection to the pipeline or the absence of leakage from the inner to the outer connection is realized via flange connections. Due to the leaky leadership of the inner nozzle in the opening, however, creates an undesirable leakage current. The different thermal expansion of both shells causes stresses in the components that have damaging effects for individual components or for the entire apparatus. Likewise, technological changes in position during a repair can not be compensated.

Bei einer weiteren Lösung (siehe L. A. Rikhter u.a., Vspomogatel'noe Oborudovanie Teplovykh Ehlektrostancijj, Energoatomisdat 1987, S. 10) sind in der Öffnung des Innenmantels Speichen mit einem zentralen, senkrecht angeordneten Stehbolzen befestigt. Mittels ähnlicher im Innenstutzen befestigter Speichen wird derselbe über die Stehbolzenschraubverbindung auf den Innenmantel gepreßt. Ein dazwischen eingelegter Dichtring soll die Leckagefreiheit gewährleisten. Mit dem Außenstutzen ist der Innenstutzen jedoch über eine Einziehung dicht verschweißt, wodurch bei einer notwendigen Demontage der Außenstutzen abgetrennt werden muß und der auf Grund der Montagetechnologie bedingte Versatz durch aufwendige Anpaßmaßnahmen auszugleichen ist. Ein weiterer Nachteil dieser starren Ausführung besteht darin, daß ebenfalls keine Kompensation der Dehnungen von Innen- zu Außenmantel erfolgen kann.In another solution (see L. A. Rikhter et al., Vspomogatel'noe Oborudovanie Teplovykh Ehlektrostancijj, Energoatomisdat 1987, p. 10) spokes are secured in the opening of the inner shell with a central, vertically arranged stud. By means of similar spokes fastened in the inner sleeve, the same is pressed onto the inner jacket via the stud bolt connection. An inserted between sealing ring to ensure the freedom from leaks. With the outer nozzle, however, the inner nozzle is tightly welded via a confiscation, which must be separated at a necessary disassembly of the outer nozzle and compensate for the due to the mounting technology offset due to complex adaptation measures. Another disadvantage of this rigid design is that also can not be compensated for the expansion of inner to outer jacket.

In der DD-PS ist weiterhin eine komplizierte und aufwendige radiale Stutzendurchführung beschrieben, bei der ein mit Gewinde und Dichtringaufnahme versehener Außenring um die Öffnung auf den Innenmantel geschweißt wird. Ein Zentralrohr wird mit dem Außenring verschraubt, wobei die Abdichtung im Außenstutzen mittels einer Z-förmigen angeschweißten Federhülse mit äußerer Dichtfläche erfolgt.In the DD-PS, a complicated and complex radial nozzle passage is further described, in which a threaded and sealing ring receiving outer ring is welded around the opening on the inner shell. A central tube is screwed to the outer ring, wherein the seal in the outer socket is effected by means of a Z-shaped welded spring sleeve with outer sealing surface.

Nachteilig wirkt sich bei den letztgenannten Lösungen die Verwendung von im Strömungsweg befindlichen Schraubverbindungen aus. In Abhängigkeit von der Betriebszeit und dem durchströmenden Medium ist das Lösen der Verbindungen z. B. für Reparaturzwecke stark erschwert oder unmöglich.A disadvantage of the latter solutions, the use of located in the flow path screw. Depending on the operating time and the medium flowing through the release of the compounds z. B. for repair purposes difficult or impossible.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Die Erfindung hat zum Ziel, eine funktionsgerechte, reparaturfreundliche Stutzendurchführung einfacher Bauart zu schaffen.The invention aims to provide a functional, repair-friendly nozzle feedthrough of simple construction.

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen durchgehenden, gegenüber dem Innen- und dem Außenmantel dichten Stutzenanschluß zu entwickeln, der neben den Montage- oder Fertigungsgenauigkeiten auch die unterschiedlichen Wärmedehnungen zwischen Innen- und Außenmantel zueinander kompensiert, ohne mit dem Strömungsmedium in Verbindung kommende, lösbare Verbindungselemente zu verwenden.The invention has for its object to develop a continuous, compared to the inner and outer sheath tight nozzle connection, which compensates in addition to the assembly or manufacturing accuracies and the different thermal expansion between the inner and outer shells to each other without coming into contact with the flow medium, releasable To use fasteners.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe gelöst, indem der Bereich um die Öffnung am Innenmantel vorzugsweise als ebene Fläche ausgebildet wird und der Innenstutzen, dessen Rohrmündung mit einem gehalterten Dichtungselement versehen ist, gegen diese Fläche anliegt. Der Öffnungsdurchmesser im Innenmantel wird entsprechend der zu erwartenden Maßabweichungen bzw. Dehnungen kleiner als der Durchmesser des Dichtungselementes ausgeführt. An der Gegenseite des Innenstutzens ist ein Flansch angebracht, der passend zu dem Flansch des auf dem Außenmantel befestigten Außenstutzens gestaltet ist und mit diesem und mit dem Flansch der sich anschließenden Rohrleitung verschweißt wird.According to the invention the object is achieved by the area around the opening on the inner shell is preferably formed as a flat surface and the inner socket, the muzzle is provided with a content Erten sealing element, abuts against this surface. The opening diameter in the inner jacket is carried out in accordance with the expected dimensional deviations or strains smaller than the diameter of the sealing element. On the opposite side of the inner nozzle, a flange is mounted, which is designed to match the flange of the outer sleeve attached to the outer casing and is welded to this and to the flange of the adjoining pipe.

Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß im Innenstutzen, im Außenstutzen oder in beiden Stutzen ein Axial-Dehnungsausgleicher angeordnet ist, der vorzugsweise für den Innenstutzen als Axial-Wellrohr-Dehnungsausgleicher und für den Außenstutzen als linsenförmiger Axial-Dehnungsausgleicher ausgeführt wird.Another feature of the invention is that an axial expansion compensator is arranged in the inner socket, in the outer socket or in both nozzles, which is preferably designed for the inner socket as axial corrugated pipe expansion compensator and for the outer socket as a lenticular axial expansion compensator.

Die vorteilhafte technische Wirkung dieser Lösung besteht darin, daß sich bei Relativbewegungen der beiden Mäntel zueinander und bei radialer Stutzenanordnung das Dichtungselement auf der vorzugsweise eben gestalteten Fläche um die Öffnung des Innenmantels verschiebt und die auftretenden Spannungszustände ausgleicht, ohne die Dichtheit zu unterbrechen. Bei axialer Anordnung des Stutzens am Apparatemantel werden die Relativbewegungen direkt vom Dehnungsausgleicher des oder der Stutzen kompensiert.The advantageous technical effect of this solution is that shifts relative to movements of the two coats to each other and with radial nozzle arrangement, the sealing element on the preferably flat surface around the opening of the inner shell and compensates for the occurring stress states without interrupting the tightness. In axial arrangement of the nozzle on the apparatus jacket, the relative movements are compensated directly by the expansion compensator or the nozzle.

Weiterhin können Lageungenauigkeiten bei Montage und Reparatur durch diese Lösung ohne zusätzliche Aufwendungen ausgeglichen werden.Furthermore, positional inaccuracies during assembly and repair can be compensated by this solution without additional expenses.

Der Axial-Dehnungsausgleicher erfüllt dabei gleichzeitig mehrere Funktionen.The axial expansion compensator simultaneously fulfills several functions.

Neben der Kompensation der Lageänderung zwischen Innen-und Außenmantel erfolgtauch die Einstellung des Anpreßdruckes des Dichtungselementes an die Fläche im Bereich um die Öffnung im Innenmantel sowie bei radialer Anordnung das kurzzeitige Auslenken des Innenstutzens bis zur Überwindung der Haftreibung bei axialer Verschiebung beider Mäntel.In addition to the compensation of the change in position between the inner and outer shells also adjusting the contact pressure of the sealing element takes place on the surface in the area around the opening in the inner shell and in a radial arrangement, the short-term deflection of the inner nozzle to overcome the stiction with axial displacement of both coats.

AusführungsbefspielAusführungsbefspiel

Die Erfindung wird nachstehend an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt:The invention will be explained in more detail below with reference to two exemplary embodiments. In the drawings shows:

Fig. 1: eine radiale Stutzendurchführung mit Dehnungsausgleicher im Außenstutzen,1: a radial nozzle passage with expansion compensator in the outer nozzle,

Fig.2: eine radiale Stutzendurchführung mit Dehnungsausgleicher im Innenstutzen,2: a radial nozzle passage with expansion compensator in the inner socket,

Fig.3: das Dichtungselement als Schnitt A-A,3 shows the sealing element as a section A-A,

Fig.4: eine axiale Stutzendurchführung mit Dehnungsausgleicher im Innenstutzen.Figure 4: an axial nozzle passage with expansion compensator in the inner socket.

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Wärmeübertrager ist der Außenmantel 1 mit einem kreisförmigen Ausschnitt 2 versehen. Über den Ausschnitt 2 ist der Außenstutzen 3 mit eingeschweißtem linsenförmigen Axial-Dehnungsausgleicher 4 und angeschweißtem Flansch 5 am Außenmantel 1 angeordnet. Der Innenstutzen 6 mit dem angeschweißtem Flansch 7 und dem Dichtungsaufnahmering 8 mit eingelegtem Dichtungselement 9 wird durch den Außenstutzen 3 zum Innenmantel 10 geführt. Das Dichtungselement 9 liegt am Innenmantel 10 an und umschließt die im Innenmantel 10 eingebrachte kreisförmige Öffnung 11. Im Bereich der Berührungsfläche des Dichtungselementes 9 ist der Innenmantel 10 als ebene Fläche 12ausgeführt. Nach Einsetzen des Innenstutzens 6 wird der Rohrleitungsflansch 13 mit den Flanschen 5 und 7 sowie den zuvor eingelegten Flanschdichtungen 14 über außenliegende Schraubenverbindungen 15 verbunden. Beim Vorgang des Verspannens preßt der kürzere Außenstutzen 3 das Dichtungselement 9 gegen die Fläche 12 des Innenmantels 10 und dichtet den Stutzenanschluß, wie in Fig.3 dargestellt, ab.In the heat exchanger shown in Fig. 1, the outer shell 1 is provided with a circular cutout 2. About the neckline 2 of the outer pipe 3 is arranged with welded lenticular axial expansion compensator 4 and welded flange 5 on the outer shell 1. The inner socket 6 with the welded flange 7 and the seal receiving ring 8 with inserted sealing element 9 is guided through the outer pipe 3 to the inner shell 10. The sealing element 9 bears against the inner casing 10 and surrounds the circular opening 11 introduced in the inner casing 10. In the region of the contact surface of the sealing element 9, the inner casing 10 is designed as a flat surface 12. After insertion of the inner nozzle 6 of the pipe flange 13 is connected to the flanges 5 and 7 and the previously inserted flange seals 14 via external screw 15. In the process of bracing the shorter outer sleeve 3 presses the sealing element 9 against the surface 12 of the inner shell 10 and seals the nozzle connection, as shown in Figure 3, from.

Fig. 2 zeigt eine zweite Stutzenausführung, in der der linsenförmige Axial-Dehnungsausgleicher 4 am Außenstutzen 3 entfällt. Dafür wird in den Innenstutzen 6 ein Axial-Wellrohr-Dehnungsausgleicher 16 eingeschweißt. Montage und Wirkprinzip entsprechen den Erläuterungen zu Fig. 1, wobei mit dem Verspannen die durch den Axial-Wellrohr-Dehnungsausgleicher 16 realisierte Verkürzung des Innenstutzens 6 zur Dichtheit des Systems führt.Fig. 2 shows a second nozzle design in which the lens-shaped axial expansion compensator 4 is omitted on the outer pipe 3. For this purpose, an axial corrugated tube expansion compensator 16 is welded into the inner socket 6. Assembly and operating principle correspond to the explanations to Fig. 1, wherein with the bracing the realized by the axial corrugated pipe expansion compensator 16 shortening of the inner nozzle 6 leads to the tightness of the system.

Als weitere Variante zeigt Fig.4 eine am Apparatemantel axial angeordnete Stutzendurchführung mit Dehnungsausgleicher im Innenstutzen. Montage und Wirkprinzip entsprechen den Erläuterungen zu Fig.2.As a further variant, FIG. 4 shows a stub bushing arranged axially on the apparatus jacket with expansion compensator in the inner stub. Assembly and operating principle correspond to the explanations to Fig.2.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht eine problemlose Montage und Demontage der Stutzendurchführung bei auftretenden Reparaturfällen und gewährleistet zudem die völlige Dichtheit zwischen Innen- und Außenmantel. Gleichzeitig verhindert die Anpassungsfähigkeit des Innenstutzens bei auftretenden Lageänderungen von Innen- und Außenmantel zueinander das Auftreten von zerstörenden Bauteilbeanspruchungen durch gefährliche Spannungszustände.The solution according to the invention allows easy assembly and disassembly of the nozzle passage in case of repair cases and also ensures the complete tightness between the inner and outer sheath. At the same time the adaptability of the inner nozzle prevents the occurrence of destructive component stresses due to dangerous voltage conditions when position changes of the inner and outer sheath occur.

Claims

1. Elastic nozzle passage for double-jacket container with opening into or on the inner shell, provided with a seal inner socket and coaxially placed on the outer shell outer nozzle, characterized in that in radial nozzle arrangement, the area around the opening (11) on the inner shell (10) preferably as flat surface (12) is formed and the inner socket (6) with a content Erten at its mouth sealing element (9) on this flat surface (12) is present, while the opposite side of the inner nozzle (6) has a flange (7) with the Flange (5) of the outer pipe (3) is screwed, wherein one or both nozzles (3; 6) is provided with a strain equalizer or are.

2. Elastic nozzle passage according to claim 1, characterized in that the inner socket (6) is preferably equipped with an axial corrugated tube expansion compensator (16).

3. Elastic nozzle passage according to claim 1, characterized in that the outer socket (3) is preferably equipped with a lenticular axial expansion compensator (4).