DE1096127B

DE1096127B - Connection of pipes with a thick-walled pipe plate

Info

Publication number: DE1096127B
Application number: DED27079A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Friedhelm Pracht; Dr-Ing Wolfgang Junkermann
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1957-12-21
Filing date: 1957-12-21
Publication date: 1960-12-29

Description

DEUTSCHESGERMAN

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Befestigen von Rohren in dickwandigen Rohrplatten, bei der jedes Rohr nur auf einem Teil seiner innerhalb der Plattenbohrung befindlichen Länge mit der Rohrplatte durch Einwalzen oder Schweißen verbunden ist, während im anderen Teil zwischen Plattenbohrung und Außenwand des Rohres ein Ringspalt gelassen ist. Erfindungsgemäß wird in diesem Ringspalt durch natürliche Konvektion oder durch Zwangsumlauf eine Strömung erzeugt, welche die Rohrplatte in Kanälen durchfließt. Durch die stetige Strömung¹ in den Ringspalten sollen Korrosionsschäden vermieden werden.The invention relates to an arrangement for fastening pipes in thick-walled pipe plates, in which each pipe is connected to the pipe plate by rolling or welding only on part of its length located within the plate bore, while an annular gap is left in the other part between the plate bore and the outer wall of the pipe is. According to the invention, a flow is generated in this annular gap by natural convection or by forced circulation, which flows through the tube plate in channels. The constant flow ¹ in the annular gaps is intended to prevent corrosion damage.

Beim Befestigen von Rohren in dicken Rohrplatten besteht beim Einwalzen die Schwierigkeit, eine absolute Dichtheit der Walzstelle zu erreichen.When fastening pipes in thick pipe plates, there is the difficulty of rolling in, an absolute one To achieve tightness of the rolling point.

Auch das Einschweißen der Rohre ini Bohrungen von dicken Wänden ergibt keine einwandfreien Verbindungen, weil die Schweißhitze von den Wänden infolge ihrer großen Dicke sehr schnell abgeleitet wird, während sich in dem anzuschweißenden Rohr wegen seiner kleineren Wandstärke die Wärme stark staut.Welding the pipes in bores in thick walls does not result in perfect connections either. because the heat of welding is dissipated very quickly from the walls due to their great thickness is, while in the pipe to be welded because of its smaller wall thickness, the heat is strong jams.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, die Rohre nicht über die ganze Dicke der Platte einzuwalzen oder einzuschweißen, sondern nur über einen verhältnismäßig kurzen tragenden Teil, während auf der restlichen Rohrlänge innerhalb der Platte ein Ringspalt zwischen Rohraußenwand und Platte vorgesehen ist.To avoid these difficulties, it is known that the tubes do not cover the entire thickness of the plate roll in or weld in, but only over a relatively short load-bearing part while on the remaining pipe length within the plate, an annular gap between the pipe outer wall and the plate is provided.

Da es nicht möglich ist, den Ringspalt zwischen Platte und Rohr zuverlässig abzudichten, treten bei der Verwendung bestimmter, für Korrosionen besonders anfälliger Werkstoffe Spaltkorrosionen auf, die ein Leckwerden und ein Zerstören der Verbindung verursachen.Since it is not possible to reliably seal the annular gap between the plate and the pipe, join the use of certain materials that are particularly susceptible to corrosion cause leakage and destruction of the connection.

Zur Vermeidung derartiger Spaltkorrosionen wird ei findungsgemäß vorgeschlagen, die Ringspalte von übereinander- und nebeneinander!iegenden Rohren an ihren Grund, d. h. anschließend an den tragenden Teil der Platte, durch Kanäle miteinander zu verbinden, die einen so großen Durchtrittsquerschnitt besitzen, daß sich in den Ringspalten eine Strömung einstellt, welche korrosionsfördernde Ablagerungen und Stagnierungen verhindert und dadurch Spaltkorrosionen ausschließt.To avoid such crevice corrosion, it is proposed according to the invention that the annular gaps of one above the other and next to one another! their reason, d. H. connected to the load-bearing part of the plate through channels, which have such a large passage cross-section that a flow is established in the annular gaps, which prevents corrosion-promoting deposits and stagnation and thus crevice corrosion excludes.

Wenn das heißere Medium innerhalb der Rohre fließt, genügt es, die untereinanderliegenden Bohrungen der senkrechten Rohrplatte mit Kanälen zu verbinden, die entweder ganz durchlaufen oder nur einige wenige Bohrungen miteinander vereinigen. Durch die Wärmeleitung in der Einwalzplatte wird eine Aufwärtsbewegung des Mediums ähnlich dem Naturumlauf eines Kessels erzielt und die Strömung innerhalb der Ringspalten hervorgerufen. Es ist erfindungs-If the hotter medium flows inside the pipes, it is sufficient to drill the holes one below the other to connect the vertical tube plate with channels that either run through completely or only a few unite a few holes. The heat conduction in the roll-in plate causes an upward movement of the medium is achieved similar to the natural circulation of a boiler and the flow within caused by the annular gaps. It is fictional

Verbindung von Rohren
mit einer dickwandigen RohrplatteConnection of pipes
with a thick-walled tube plate

Anmelder:Applicant:

Deutsche Babcock & Wilcox-German Babcock & Wilcox-

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

Oberhausen (RhId.)Oberhausen (RhId.)

Dr.-Ing. Wolfgang JunkermannDr.-Ing. Wolfgang Junkermann

und Dipl.-Ing. Friedhelm Pracht, Mülheim/Ruhr,and Dipl.-Ing. Friedhelm Pracht, Mülheim / Ruhr,

sind als Erfinder genannt wordenhave been named as inventors

so gemäß jedoch auch möglich, die Strömung innerhalb der Kanäle zwangsweise mit dem außerhalb der Rohre fließenden Medium durchzuführen. So kann beispielsweise durch geeignete Maßnahmen ein Teil der Speisemenge durch Ringnuten auf die Verbindungskanäle und damit auf die Ringspalte verteilt werden.however also possible according to the flow within of the channels must be carried out with the medium flowing outside the pipes. For example by taking suitable measures, part of the feed quantity through annular grooves on the connecting channels and thus distributed over the annular gaps.

Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und vereinfacht dargestellt. Es zeigtThe invention is shown in the drawing as an example and in a simplified manner. It shows

Abb. 1 einen Schnitt durch eine Rohrplatte in Richtung der Rohrachsen,Fig. 1 is a section through a tube plate in the direction the pipe axes,

Abb. 2 eine Ansicht der Rohrplatte nach Abb. 1,Fig. 2 is a view of the tube plate according to Fig. 1,

Abb. 3 einen Schnitt durch eine Rohrplatte entsprechend Abb. 1 bei zwangsweiser Führung des Mediums undFig. 3 shows a section through a tube plate according to Fig. 1 with forced guidance of the medium and

Abb. 4 eine Ansicht einer Rohrplatte entsprechend Abb. 3.Fig. 4 is a view of a tube plate corresponding to Fig. 3.

Die Rohre 1 sind nur auf einem Teil ihrer innerhalb der Plattenbohrung befindlichen Länge Y in die Rohrplatte 2 eingewalzt. Im nicht tragenden Teil 2' der Rohrplatte 2 haben die Bohrungen einen solchen Durchmes-The tubes 1 are rolled into the tube plate 2 over only part of their length Y located within the plate bore. In the non-load-bearing part 2 'of the tube plate 2, the holes have such a diameter

ser, daß ein Ringspalt 3 um jedes Rohr 1 entsteht. Die einzelnen Ringspalten 3 sind durch Kanäle 4 miteinander verbunden, so daß in den Ringspalten eine Strömung entstehen kann, die das Auftreten von Korrosionen verhindert.ser that an annular gap 3 around each pipe 1 is formed. The individual annular gaps 3 are connected to one another by channels 4 connected, so that a flow can arise in the annular gaps, the occurrence of corrosion prevented.

Durch die Ringspalte 3 strömt das gleiche Medium, wie es sich innerhalb des durch die Rohrplatten begrenzten Behälters befindet. Aus Abb. 2 ist die Lage der einzelnen, die Spalte verbindenden Kanäle 4 zu ersehen. Die Strömung innerhalb der Kanäle 4 entsteht durch die Aufheizung des durch Walzverbindung mit dem Rohr verbundenen Teiles der Rohrplatte 2. Diese Wärmekonvektion hat sich besonders dann als wirksam erwiesen, wenn in den Rohren ein heißeres Medium fließt, als im Behälter enthalten ist.The same medium flows through the annular gap 3 as it is within the bounded by the tube plates Container is located. From Fig. 2 the position of the individual channels 4 connecting the gaps is closed see. The flow within the channels 4 results from the heating of the roller joint with the tube connected part of the tube plate 2. This heat convection has particularly then as proven to be effective when a hotter medium flows in the pipes than is contained in the container.

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Bei der Anordnung nach Abb. 3 besteht die Rohrplatte 2 aus zwei Teilen 5 und 6, von denen beispielsweise der Teil 5 aus austenitischem und der Teil 6 aus ferritischem Stahl besteht.In the arrangement according to Fig. 3, the tube plate 2 consists of two parts 5 and 6, of which for example part 5 consists of austenitic and part 6 of ferritic steel.

Dies hat folgenden Vorteil: Als Werkstoff für die Platte 5, welche die relativ hohe Temperatur des heißen Mediums aufnehmen muß und außerdem korrosionsbeständig sein soll, wird ein warmfester legierter Stahl genommen, während für Platte 6 mit bloßer Festigkeitsbeanspruchung ein normaler billigerer Stahl gewählt werden kann. Die Befestigung und der Einbau der Rohre ist der gleiche wie in den vorgezeigten Abbildungen. Dabei werden jedoch die Ringspalte 3 und die diese verbindenden Kanäle 4 zwangsweise durchflossen. Das außerhalb der Rohre befindliche Medium wird von einem Stutzen 7 über eine Ringleitung 12 und mehrere gerade bzw. kreisbogenförmig gekrümmte Zwischenkanäle 9 bzw. 8 zu den die Ringspalte 3 verbindenden Kanälen 4 geleitet.This has the following advantage: As a material for the plate 5, which the relatively high temperature of the hot Medium must absorb and should also be corrosion-resistant, a heat-resistant alloy is used Steel taken, while for plate 6 with bare strength stress a normal cheaper steel can be chosen. The fastening and installation of the pipes is the same as in the ones shown Illustrations. In this case, however, the annular gaps 3 and the channels 4 connecting them are inevitable flowed through. The medium located outside the pipes is fed from a nozzle 7 via a ring line 12 and a plurality of straight or circularly curved intermediate channels 9 and 8, respectively, to the annular gaps 3 connecting channels 4 routed.

Um eine gleichmäßige Zufuhr des Spülmediums zu erreichen, können an der Ringleitung 12 gleichmäßig über den Umfang verteilt zusätzliche Stutzen 10 und 11 angebracht werden. Dabei ist es erfindungsgemäß auch möglich, das Medium über die Spalte eintreten zu lassen und über die einzelnen Stutzen 7, 10 und 11 abzuführen.In order to achieve a uniform supply of the flushing medium, the ring line 12 can be uniformly Additional nozzles 10 and 11 are attached over the circumference. It is according to the invention It is also possible to let the medium enter through the gap and through the individual nozzles 7, 10 and 11 to dissipate.

Claims

Patent claims:

1. Connection of pipes with a thick-walled pipe plate, in which each pipe only on part of its length lying within a plate bore with the pipe wall, for. B. by rolling or welding, while on the other part of this length between the bore wall and the pipe an annular gap is left, characterized in that the annular gaps (3) in adjacent bores of the tube plate (2) through channels (4) are connected to one another, with a flow being maintained in the gaps (3) by thermal convection or by forced circulation in order to avoid corrosion damage.

2. Pipe connection according to claim 1 for heat exchangers, in which the hotter medium is within the pipes flows, characterized in that the annular gaps (3) of one below the other plate bores are connected to each other.

3. Pipe connection according to claim 1, characterized in that the annular gap (3) with the outside of the pipes (1) located medium are forcibly fed via the channels (4).

4. Pipe connection according to claim 3, characterized in that the medium via a ring line (12) and intermediate channels (8, 9) to the channels (4) and in these to the annular gaps (3) is directed.

5. Pipe connection according to one or more of the preceding claims, characterized in that that the tube plate consists of two plates (5 and 6) of different materials.

Considered publications:
German interpretative document No. 1 012 785.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings