DE1048594B

DE1048594B - Low-stress welded connection between hot boiler elements and cold sheet metal cladding

Info

Publication number: DE1048594B
Application number: DENDAT1048594D
Authority: DE
Inventors: Oberhausen Heinrich Nünninghofi (RhId.)
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Publication date: 1959-01-15

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine spannungsarme, gasdichte Schweißverbindung zwischen heißen Kessselelementen und kalter Blechverkleidung und besteht darin, daß an das heiße Kesselelement ein Faltenblech als Ausgleichselement gasdicht angeschweißt ist, das andererseits mit der kalten Blechverkleidung ebenfalls gasdicht verschweißt ist.The invention relates to a low-stress, gas-tight welded joint between hot boiler elements and cold sheet metal cladding and consists in the fact that a folding sheet metal is attached to the hot boiler element is welded gas-tight as a compensation element, which on the other hand with the cold sheet metal cladding as well is welded gas-tight.

Die im Kesselbau gebräuchlichen Sammler und Verteiler weisen Durchmesser von etwa 30 bis 60 cm auf, während ihre Länge bis zu mehreren Metern betragen kann. Infolgedessen kann dem radialen Ausdehnungskoeffizienten geringe Beachtung geschenkt werden, während der Ausdehnungskoeffizient in axialer Richtung der großen Länge der Sammler wegen Berücksichtigung erfahren muß. Meistens kann sich eine Trommel in Richtung des Durchmessers nach mehreren Seiten frei ausdehnen, während die Wärmespannungen in Längsrichtung der Trommel von den angeschweißten Kesselblechen aufgenommen werden müssen. Das führte im Betrieb der Sammler häufig zu Wärmespannungsrissen an gasdichten-Blechverkleidungen, die vor allem deshalb auftraten, weil die Schweißnähte nicht imstande waren, die großen Temperaturdifferenzen zwischen dem Verschalungsblech und dem Kesselelement aufzunehmen. Es handelt sich dabei, wie bereits erwähnt, ausschließlich um die in Längsrichtung der Sammler oder Verteiler auftretenden Längenänderungen und die damit auftretenden Wärmespannungen.The collectors and distributors commonly used in boiler construction have a diameter of around 30 to 60 cm while their length can be up to several meters. As a result, the radial expansion coefficient Little attention is paid, while the expansion coefficient in the axial direction of the great length of the collector must learn because of consideration. Most often a drum can move in the direction of the diameter expand freely on several sides, while the thermal stresses in the longitudinal direction of the drum must be absorbed by the welded boiler plates. That resulted in the operation of the collector often to thermal stress cracks in gas-tight sheet metal cladding, which mainly occurred because the welds were unable to do the to accommodate large temperature differences between the cladding sheet and the boiler element. As already mentioned, these are exclusively those in the longitudinal direction of the collectors or distributors changes in length that occur and the resulting thermal stresses.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese immer wieder aufgetretenen Wärmiespaninungsrisse entweder in der Schweißnaht oder in der Blechhaut zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in unmittelbarer Nähe der Schweißnaht eine elastische Übergangszone und damit eine Ausgleichsmöglichkeit in Längsrichtung der Trommel geschaffen wird. Wenn sich beispielsweise die Trommel von der Mitte aus nach beiden Seiten ausdehnt, wird in unmittelbarer Nähe der Trommel diese Ausdehnung durch das gewellte Blech in seinen Abkantungen aufgenommen, das sich dabei in seinen Wellen etwas flacher legt. Dabei wird sich das gewellte Blech in der Nähe der Trommel stärker auseinanderziehen als in der Nähe der kalten Blechverkleidung. Infolgedessen genügt eine geringe Höhe der Ausgleichsbleche, um die Längsausdehnung der Trommel aufnehmen zu können, und dadurch wird die Konstruktion billig gehalten.The object of the invention is to eliminate these thermal chiping cracks which have occurred again and again either in the weld seam or in the sheet metal skin. This object is achieved according to the invention solved in that in the immediate vicinity of the weld seam and thus an elastic transition zone a compensation possibility is created in the longitudinal direction of the drum. For example, if the drum expands from the center to both sides is in close proximity to the drum this expansion is absorbed by the corrugated sheet metal in its folds, which is in its Waves a little flatter. The corrugated sheet metal near the drum will pull apart more than near the cold sheet metal cladding. As a result, a small amount of the Compensating plates in order to be able to absorb the longitudinal expansion of the drum, and thereby becomes the construction kept cheap.

Infolge der geringen Faltenhöhe der Ausgleiohsbleche ist die Anwendung dieser Maßnahme auch bei Rundsammlern ohne Schwierigkeiten durchführbar; durch die gute Faltbarkeit der dünnen ,Faltenbleche werden Spannungsrisse an den Schweißnähten vermieden, selbst bei sehr hohen Temperaturunterschie-Spannungsarme SchweißverbindungAs a result of the low fold height of the Ausgleiohsbleche the application of this measure can also be carried out with circular collectors without difficulty; Due to the good foldability of the thin, folded sheets, stress cracks at the weld seams are avoided, even with very high temperature differences Welded joint

zwischen heißen Kesselelementenbetween hot boiler elements

und kalter Blechverkleidungand cold sheet metal cladding

Anmelder:Applicant:

Deutsche Babcock & Wilcox-German Babcock & Wilcox-

Dampfkessel -Werke Aktien-Gesellschaft,Dampfkessel -Werke Aktien-Gesellschaft,

Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375Oberhausen (RhId.), Duisburger Str. 375

Heinrich Nünninghoff, Oberhausen (RhId.),
ist als Erfinder genannt wordenHeinrich Nünninghoff, Oberhausen (RhId.),
has been named as the inventor

den zwischen dem heißen Kesselelement und der kalten Bleohverschalung. Die einfache Konstruktion stellt kaum eine Verteuerung der Blechverkleidung dar und ist in fast allen Fällen anwendbar.the one between the hot boiler element and the cold lead casing. The simple construction hardly represents an increase in the price of sheet metal cladding and can be used in almost all cases.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung vereinfacht dargestellt.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in simplified form in the drawing.

An das heiße Kesselelement, z. B. einem Sammler 1, wird ein Faltenblech 2 gasdicht angeschweißt, das andererseits mit der kalten Bleohverschalung 3 gleichfalls gasdicht verschweißt ist. Durch dieses Faltenblech werden die Längs Veränderungen übernommen, die infolge Temperaturunterschiede zwischen dem Sammler 1 und der Verschalung 3 in verschiedenen Zonen entstehen.To the hot boiler element, e.g. B. a collector 1, a folding plate 2 is welded gas-tight, the on the other hand, it is also welded gas-tight to the cold lead casing 3. Through this folding sheet the longitudinal changes that occur as a result of temperature differences between the Collector 1 and the casing 3 arise in different zones.

Die Faltenhöhe und Breite kann beliebig gewählt werden, wird aber aus konstruktiven Gründen begrenzt; um z. B. das Anschweißen an einen Sammler mit verhältnismäßig kleinem Durchmesser zu ermöglichen, muß die Faltenhöhe klein gewählt werden. Dementsprechend darf auch die Faltenlänge nicht allzu groß sein, um einen genügenden Spannungsausgleich zu erzielen. Ein Faltenblech mit einem Faltenwinkel α von rund 120° wird mit gutem Erfolg in diesem Falle angewendet. Die Blechstärke ist möglichst klein zu wählen, weil der Spannungsausgleich mit abnehmender Blechstäfke verbessert'wird; allerdings muß dabei auch auf andere konstruktive Bedingungen Rücksicht genommen werden, so daß eine untere Grenze für die Blechstärke nicht unterschritten werden darf.The fold height and width can be chosen arbitrarily, but is limited for structural reasons; to z. B. welding to a collector To allow with a relatively small diameter, the fold height must be chosen to be small. Accordingly, the length of the folds must not be too great in order to achieve sufficient tension compensation to achieve. A folding plate with a fold angle α of around 120 ° is used with good success in applied in this case. The sheet thickness should be selected as small as possible because of the tension compensation with decreasing sheet metal thickness it is improved; Indeed other constructive conditions must also be taken into account, so that a the lower limit for the sheet thickness must not be fallen below.

Wenn die konstruktiven Bedingungen es erlauben, kann auch eine verhältnismäßig größere FaltenhöheIf the structural conditions allow it, a relatively larger pleat height can also be used

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gewählt werden, so daß auch Faltenbleche mit einem Faltenwinkel α unter 120° benutzt werden können...can be selected so that folding plates with a fold angle α of less than 120 ° can also be used ...

Claims

Patent claims:

1. Low-stress, gas-tight welded joint between hot boiler elements and cold ones Sheet metal cladding, characterized in that a folded sheet metal as a compensating element is attached to the hot boiler element is welded gas-tight, the other hand with the cold sheet metal cladding is also welded gas-tight.

2. Welded connection according to claim 1, characterized in that the folding plate with is folded at an angle of around 120 °.

3. Welded connection according to claim 1, characterized in that the folding plate with is folded at an angle smaller than 120 °.

4. Welded connection according to one of claims 1 to 3, characterized in that the The folding plate is made as thin as possible.

1 sheet of drawings

> 809 729/69 1.59> 809 729/69 1.59